диссертации / 78

61

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1.Характеристика обследуемых лиц

Анализируемая выборка формировалась на основании данных пациентов, находившихся на стационарном и амбулаторном лечении в ФГУЗ КБ №85 ФМБА России г. Москвы и направленных в отделение функциональной диагностики по различным показаниям. Из всей совокупности обследованных были отобраны 157

человек (77 мужчин и 80 женщин). Среди них 39 практически здоровые и 118 — пациенты с артериальной гипертонией. Диагноз артериальная гипертония ставился в соответствии с рекомендациями Всероссийского научного общества кардиологов [86]. Среди больных артериальной гипертонией у 17 (14,4%) диагноз был установлен впервые, у остальных (85,6%) — длительность заболевания (медиана и интерквартильный размах) составила 10 лет (от 3 до 15 лет). Возраст исследуемых варьировал от 20 до 70 лет. Характеристика групп представлена в таблице 1.

Критерием отбора больных было наличие артериальной гипертонии I, II, III стадии, наличие синусового ритма сердца, у женщин межментструальный период.

В исследование не включались больные, имеющие нарушение ритма или проводимости сердца (частые экстрасистолы, фибрилляции предсердий, синоатриальная и атриовентрикулярная блокада), а также больные с имплантированным электрокардиостимулятором.

Таблица 1. Характеристика групп обследуемых пациентов

Определение степени и стадии АГ, а также стратификация риска сердечно-

сосудистых осложнений (ССО) осуществлялись в соответствии с рекомендациями Российского медицинского общества по артериальной гипертонии и

62

Всероссийского научного общества кардиологов [86].

У 41 больного (34,7%) была диагностирована АГ 1 степени, у 62 больных

(52,5%) — 2 степени, у 15 (12,7) — 3 степени. Согласно проведенной стратификации, низкий риск ССО (риск 1) установлен у 16 больных, средний риск

(риск 2) — у 19 больных, высокий риск (риск 3) — у 54 больных, очень высокий риск (риск 4) — у 29 (рис. 4). По данным анамнеза наследственную предрасположенность к артериальной гипертонии отмечали 75 больных АГ

(63,6%), 33 больных (27,9%) такой предрасположенности не отмечали и 10

больных (8,5%) — затруднялись ответить.

Рисунок 4. Распределение обследуемых больных артериальной гипертонией по характеристике риск сердечно-сосудистых осложнений

В соответствии с международными стандартами физиологической интерпретации результатов вариабельности ритма сердца (определяемых по кардиоинтервалографии), предложенными в 1996 году Европейским обществом кардиологов и Североамериканским обществом электрофизиологов [166], а также российскими рекомендациями, подготовленными в соответствии с решением Комиссии по клинико-диагностическим приборам и аппаратам Комитета по новой медицинской технике МЗ РФ [12], больных артериальной гипертонией подразделили на две группы по значению вагосимпатического индекса (LF/HF) и

на две группы по значению индекса напряжения регуляторных систем (SI).

При делении больных по вагосимпатическому индексу первую группу составили нормотоники и парасимпатикотоники (LF/HF ≤ 2), вторую группу составили сипатикотоники (LF/HF>2) (табл.2).

63

При делении больных по индексу напряжения регуляторных систем первую группу составили больные, у которых отсутствовало напряжение регуляторных систем (SI ≤ 150 y.e.), вторую группу составили больные с напряжением регуляторных систем (SI> 150 y.e.) (табл.2).

Таблица 2. Характеристика исследуемых групп

2.2.Методы исследования

Для обследования пациентов использовались метод кардиоинтервалографии и метод газоразрядной визуализации. Каждый пациент проходил исследование сначала методом кардиоинтервалографии, а затем методом газоразрядной визуализации. Временной интервал между применяемыми методами составлял 5-

7 минут.

2.2.1. Обследование с помощью кардиоинтервалографии

Кардиоинтервалография (КИГ) – метод регистрации синусового сердечного ритма на «коротких» записях ЭКГ (5-10 минут) с последующим математическим анализом его структуры. КИГ позволяет оценить вариабельность ритма сердца

(ВРС) [75, 90]. ВРС – это свойство ритма, заключающееся в том, что промежуток времени между двумя соседними сердечными сокращениями (интервал R-R)

меняется от сокращения к сокращению [75, 98]. В настоящее время исследование ВРС признано наиболее адекватным и в то же время простым методом оценки симпато-парасимпатического баланса и нейрогуморальной регуляции [75].

64

Суть метода заключается в распознавании и измерении длительности временных интервалов между R-зубцами ЭКГ (R-R–интервалы), построении динамических рядов кардиоинтервалов и последующем анализе полученных числовых рядов различными математическими методами. Динамический ряд кардиоинтервалов принято называть кардиоинтервалограммой или ритмограммой [12].

При построении ритмограммы по оси ординат откладывают в определенном масштабе длительности кардиоинтервалов, а по оси абсцисс располагают последовательно числовые значения динамического ряда кардиоинтервалов [13, 75] (рис 5).

Рисунок 5. ЭКГ и формирование кардиоинтервалограммы (рисунок из книги [75])

Огибающую ритмограммы (рис. 6) часто используют для анализа изменений

сердечного ритма.

65

Рисунок 6. ЭКГ и огибающая кардиоинтервалограммы (рисунок из книги [75])

Поскольку в норме длительность кардиоинтервалов в течение минуты меняется, колеблясь около некоторого среднего значения, то верхний край кардиоинтервалограммы (ритмограммы) получается неровный [75, 90]. В

нормальных условиях изменчивость интервала R-R присутствует всегда, однако не всегда может быть замечена визуально на коротких участках электрокардиограммы [98]. При анализе синусового ритма на более длительных промежутках времени нерегулярность R-R интервала проявляется более заметно.

Объяснение этого феномена дается в книге А.В. Соболева [98]: «В процессе адаптации к непрерывно меняющимся внутренним и внешним воздействиям организму требуется все время меняющееся количество кислорода, питательных и других веществ. В каждый заданный промежуток времени сердце должно подать организму крови ровно столько, сколько ему требуется для приспособительной деятельности. Поэтому частота сердечного ритма должна все время меняться».

Чтобы оценить вариабельность ритма сердца в настоящей работе использовались следующие методы обработки ритмограммы:

спектральный анализ;

гистографический анализ (вариационная пульсометрия).

Спектральный анализ ВРС дает возможность выявить и охарактеризовать периодические составляющие в колебаниях ЧСС, иными словами, спектральный

66

анализ позволяет разложить ритмограмму (рис.6) на составляющие ее волны (рис.

7) и количественно оценить вклад каждой из них [9]. Наиболее часто для этих целей используется преобразование Фурье с построением спектрограммы и подсчетом площади спектра в выделенных частотных диапазонах.

HF

LF

VLF

Рисунок 7. Преобразование ритмограммы на ее составные части после проведения

спектрального анализа

Составляющие ритмограмму волны имеют разную частоту (рис.7): волны с высокой частотой 0,15-0,4 Гц (HF – high frequency), волны с низкой частотой 0,04-

0,15 Гц (LF – low frequency) и волны с очень низкой частотой, менее 0,04 Гц (VLF

– very low frequency).

Измеряется частота полученных волн и их амплитуда. Строится график, по оси абсцисс которого откладывается частота волн, измеренная в Гц, а по оси ординат – амплитуда волн, измеренная в сек2/Гц (рис. 8).

Рисунок 8. График зависимости амплитуды волн, составляющих ритмограмму, от их частоты

* На графике штриховыми линиями отмечены границы 3-х диапазонов частот волн, составляющих ритмограмму. Частотный диапазон волн очень низкой частоты – VLF (частота менее 0,04 Гц), чатотный диапазон волн низкой частоты – LF (частота 0,04 – 0,15 Гц), частотный диапазон волн высокой частоты –

HF (частота 0,15 – 0,4 Гц)

67

Полученный график распределения частот волн (рис. 8) называется спектрограммой. По нему оценивают вклад каждой из 3-х волн в формирование ритмограммы. Для этого оценивается площадь под кривой спектра,

соответствующего одному из трех диапазонов частот. Таким образом, выделяют три спектральных составляющих в спектре ритма сердца: высокочастотные колебания, низкочастотные колебания, очень низкочастотные колебания. Каждая из этих колебательных составляющих отражает уровень регуляции сердечного ритма. Чем выше уровень регуляции, тем длиннее период волны и ниже частота

[9, 11, 75].

Колебания активности парасимпатической нервной системы изменяют сердечный ритм с частотой 0,15-0,4 Гц (9-24 колебаний в минуту), формируя быстрые (высокочастотные) волны (HF). Эти волны сопряжены с дыханием.

Известно, что интервалы R-R изменяются в течение дыхательного цикла, при этом их величина уменьшается при вдохе и увеличивается при выдохе [11, 90, 98].

Показано, что связанные с частотой дыхания высокочастотные колебания спектра значимо коррелируют с уровнем активности сердечной ветви блуждающего нерва,

причем их связь выражена наиболее сильно при медленном дыхании [124].

Волны, обусловленные активностью симпатической нервной системы, имеют частоту 0,04-0,15 Гц (2,4-9 колебаний в минуту) и называются низкочастотными

(LF). Увеличение мощности в диапазоне LF у здоровых лиц происходит при переходе из горизонтального положения в вертикальное, психологическом стрессе, физической нагрузке [9, 12].

Гуморально-метаболическая системы (ренин-ангиотензиновая система,

гормоны гипофиза и щитовидной железы, содержание электролитов и др.)

обусловливает колебания сердечного ритма с частотой менее 0,04 Гц (менее 2,4

колебания в минуту), формируя волны очень низкой частоты [9, 12].

Таким образом, оценивая вклад каждой из трех периодических составляющих в колебании сердечного ритма, возможно изучение регулирования сердечного ритма со стороны симпатического и парасимпатического отделов

68

вегетативной нервной системы, а также гуморально-метаболического регулирования.

В нашей работе рассматривался процентный вклад в общую мощность спектра сердечного ритма колебательных компонент:

относительное значение мощности волн высокой частоты (%HF);

относительное значение мощности волн низкой частоты (% LF).

А также рассматривался коэффициент вагосимпатического баланса (LF/HF).

Характеристика представленных показателей приведена в таблице 3.

Гистографический анализ (вариационная пульсометрия по Баевскому Р.М.)

изучает закон распределения кардиоинтервалов как случайных величин.

Построение графика основано на группировке кардиоинтервалов по значению с шириной разряда (шагом) 0,05 сек., в промежутке времени от 0,4 сек. до 1,3 сек.

[9,]. Таким образом, выделяют фиксированные диапазоны длительностей кардиоинтервалов. Каждый из этих диапазонов отображается в виде столбика.

Высота столбика определяется числом кардиоинтервалов в выделенных диапазонах (рис. 9).

Рисунок 9. Гистограмма здорового человека (рисунок из книги [9])

По гистограмме (вариационной пульсограмме) определяются основные ее

характеристики: мода, амплитуда моды, вариационный размах. Мода (Мо) –

наиболее часто встречающееся в данном динамическом ряде значение кардиоитервала. Амплитуда моды (АМо) – число кардиоитервалов,

69

соответствующих значению моды, в % к объему выборки. Вариационный размах

(ВР) отражает степень вариативности значений кардиоинтервалов в исследуемом динамическом ряду (вычисляется по разности максимального и минимального значения кардиоитервалов). Вычисляется интегральный показатель – индекс напряжения регуляторных систем (ИН) или стресс-индекс (SI):

Интерпретация показателей, полученных с помощью вариационной пульсометрии, основывается на предложенную Р.М. Баевским концепцию о двухконтурной системе управления ритмом сердца. В соответствии с этой концепцией первый контур управления сердечным ритмом является автономным.

Он представлен синусовым узлом, блуждающими нервами и их ядрами в продолговатом мозге. Активность контура характеризуется выраженностью дыхательных волн сердечного ритма. Второй контур управления сердечным ритмом является центральным. Он связан с недыхательной компонентой сердечного ритма и представляет собой систему регуляции, которая включает в себя кору головного мозга, гипоталамо-гипофизарную вегетативную регуляцию,

центры кровообращения продолговатого мозга.

При оптимальном регулировании управление происходит с минимальным участием высших (центральных) уровней. Деятельность низших уровней

(автономный контур) в этом случае «освобождает» высшие от необходимости постоянного участия в регуляторных процессах [75]. Участие центральных механизмов управления в регуляторных процессах происходит только в том случае, когда автономные не справляются со своими функциями. Идет централизация управления ритмом сердца, и адаптация организма к условиям внешней среды осуществляется путем напряжения регуляторных систем [10].

Оценить степень активности центрального контура регуляции можно с помощью показателей вариационной пульсометрии. В нашей работе исследовался интегральный показатель – индекс напряжения регуляторных систем (ИН),

70

значение которого позволяет судить о степени централизации управления сердечным ритмом.

В таблице 3 представлены рассматриваемые в работе параметры вариабельности ритма сердца и их характеристика в соответствии с изученными данными литературы [9, 10, 11, 12, 13, 75].

Таблица 3. Характеристика исследуемых показателей вариабельности ритма сердца

Обследование пациентов методом кардиоинтервалографии проводилось в соответствии с едиными международными стандартами измерений и физиологической интерпретации результатов вариабельности ритма сердца, предложенными в 1996 году Европейским Обществом Кардиологии и Северо-

Американским Электрокардиофизиологическим Обществом [166], а также российскими рекомендациями, подготовленными в соответствии с решением Комиссии по клинико-диагностическим приборам и аппаратам Комитета по новой медицинской технике МЗ РФ (протокол № 4 от 11 апреля 2000 г.) [12].

Для регистрации кардиоинтервалов использовался аппаратно-программный комплекс «Поли-Спектр» (фирма «Нейрософт», г. Иваново, Россия) (рис. 10).