CC BY
71
№ 4 - 2012 г.
14.00.00 медицинские и фармацевтические науки
УДК 616.12-053.7-073.178
ОСОБЕННОСТИ ДИСПЕРСИИ ЯЯ, ОТ И ТО-ПЕРИОДОВ У ПОДРОСТКОВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ОРТОСТАТИЧЕСКОЙ ПРОБЫ
О.В. Сорокин, В.Г. Ефименко, А.В. Титенко
ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития (г. Новосибирск)
Современные исследования с использованием метода кардиоинтервалографии (КИГ) основаны на оценке во времени интервала RR, отражающего изменение длительности сердечного цикла. Однако необходимо отметить, что сердечный цикл является многофазовым временным отрезком, в течение которого происходят сложные механизмы электромеханического и гемодинамического сопряжения. Поэтому общая длительность сердечного цикла является суммой временных диапазонов субфаз. Характер изменения длительности субфаз в сопоставлении с общей длительностью сердечного цикла составляет предмет дальнейшего методологического осмысления КИГ. В настоящей работе впервые изучены 5-минутные отрезки КИГ с выделением дисперсии ЯЛ, QT и TQ-диапазонов. Предложены предварительные нормативные коридоры для параметров, отражающих центральные тенденции указанных диапазонов в подростковом возрасте.
Ключевые слова: кардиоинтервалография, подростки, сердечный цикл, QT-TQ-периоды.
Сорокин Олег Викторович — кандидат медицинских наук, доцент кафедры нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», рабочий телефон: 8 (383) 222-62-16, е-mail: [email protected]
Ефименко Валентина Геннадьевна — студентка 6 курса лечебного факультета ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», е-mail: [email protected]
Титенко Анастасия Викторовна — студентка 2 курса лечебного факультета ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», е-mail: [email protected]
Актуальность. В многочисленных исследованиях описана волновая структура сердечного ритма, связанная с экстракардиальными регуляторными воздействиями [8]. Принято считать, что появление этих волн связано с субординирующими влияниями различных внесердечных систем регуляции на пейсмейкеры исключительно синоатриального узла. Однако вегетативная иннервация представлена не только в узловой системе пейсмейкеров (СА- и АВ-узел), но также и в проводящей системе предсердий и системе Пуркинье желудочков [4]. Отделы вегетативной нервной системы (ВНС) и гуморальные влияния
могут оказывать батмотропный (изменение возбудимости) и дромотропный (изменение проводимости) эффекты на все структуры «проводящей системы сердца». Как правило, их эффекты реализуются через тесное взаимодействие с метасимпатической системой сердца (внутрисердечная регуляция), сканирующей в том числе и миогенные (сократительные кардиомиоциты) механизмы регуляции сердца [10]. Поэтому необходимо отметить, что упрощённая модель восприятия дисперсии сердечного цикла, как изменение хронотропной функции пейсмейкеров СА-узла, требует уточнения [9].
Принято считать, что сердечный цикл состоит из трёх основных фаз: систола предсердий, систола желудочков и общая пауза, включающая диастолу желудочков и предсердий. Прямое измерение длительности сердечного цикла затруднено и требует полиграфической записи механических (акустических), гемодинамических (допплерографических) и электрокардиографиечских сопряжений, поэтому в электрофизиологии о длительности сердечного цикла судят по интервалу ЯЛ [2].
Известно, что длительность периода QT (электрической систолы) в популяции вариабельна. Об изменении интервала QT принято судить по формуле Базетта (корригированный QT). Однако её расчёт, как правило, производится на основании усреднения 3-5 кардиоциклов, что даёт приблизительное понимание длительности, но не отражает характер и особенности дисперсии. Именно в волновой модуляции длительности QT заложена информация о влиянии внутри и экстракардиальных систем регуляции. Кроме того, необходимо отметить, что возможность регулирующих влияний на QT-период свойственна не всем возрастным группам и появляется в онтогенезе [5], как отражение становления механизмов регуляции ритма сердца.
Существуют единичные исследования изменения длительности интервала TQ (электрическая диастола желудочков), требующие дальнейшего осмысления [1].
В целом дифференциация субфаз может дать большее представление о механизмах
регуляции сердечного ритма и открыть новое направление в развитии
кардиоинтервалографии (КИГ).
Материалы и методы. В исследовании приняли участие 50 условно здоровых студентов НГМУ (19-21 год). Основными критериями включения в исследование были отсутствие хронических соматических и психических заболеваний, наличие синусного ритма.
Запись КИГ производилась на аппарате «ВНС-Микро» компании Нейрософт (Иваново) в течение 5 мин в положении лёжа и 5 мин при проведении активной ортостатической пробы.
Субфазовый анализ кардиоинтервалограммы осуществлялся с помощью ПО «КардиоБОС-Эксперт» компании Биоквант (г. Новосибирск). Статистический анализ полученных данных производился с помощью программы «Statistica 7.0» (в статье приведены значения медианы и интерквантильного размаха с уровнем значимости р <,05).
Результаты и обсуждение. Ранее мы представляли данные по нормативным диапазонам кардиоинтервалографических параметров в среднем школьном возрасте с учётом психофизиологического статуса испытуемого [9]. В настоящей статье мы впервые предлагаем предварительные нормативные диапазоны в юношеском возрасте с учётом субфазового анализа и данных по QT и TQ-диапазонам (табл. 1).
Однако ссылка на абсолютные значения тех или иных параметров КИГ не всегда отражает возрастные особенности, поэтому рационально приводить значения нормативов
в сравнении с функциональными пробами и динамикой прироста/уменьшения определённого показателя. Последнее (относительные значения изменения параметров КИГ в %) может быть самодостаточным фактором для исследований, ориентирующихся на сравнительный анализ.
Таблица 1
Предварительные нормативные диапазоны параметров 5-минутной КИГ у юношей
19-21 года
Параметр Фон Ортостаз Процент изменения
ЧСС уд/мин 69 (50-95) 91 (71-115) 32,00
RRmin, мс 735 (575,5-1020) 558 (456-690,9) —24,00
RRmax, мс 1029 (681,5-1352) 830(634—1169) —19,00
RRNN, мс 868 (635-1205) 659(522-846) —24,00
CV, % 6,7 (2,8-17,3) 8,2 (4,1-18,1) 22,00
Mo, с 0,875 (0,625-1,2) 0,625 (0,525-0,88) —29,00
Amo, % 31,5 (16,6-79,4) 40,3 (16,6-70,01) 28,00
ИН, у.е. 64,4 (15,7-784,4) 108,6(19,3—422,5) 69,00
TP, мсЛ2 3157 (281,6-23991,2) 1948 (613,4-12828) —38,00
VLF, мсЛ2 875 (73-5587) 547 (86-5965) —37,00
LF, мсЛ2 825 (143-6246) 1084 (250-6944) 31,00
HF, мсЛ2 1056 (66-17701) 251 (41-4346) —76,00
HF norm, n.u. 58,4(22,8—91,2) 17,9(5,6—63,3) -69,00
LF norm, n.u. 41,6 (8,8-77,2) 82,1(36,7—94,4) 97,00
% VLF 27,6 (3,2-77,2) 28,2 (11,1-62,4) 2,00
% LF 28,9 (5,6-69,7) 56,1 (19,6-76,3) 94,00
% HF 35,5 (10,8-74,3) 12,9 (3,5-37) —36,00
Примечание: RRmin — минимальное значение длительности сердечного цикла; RRmax — максимальное значение длительности сердечного цикла; RRNN — среднее значение длительность сердечного цикла; CV — коэффициент вариации ряда последовательных кардиоинтервалов; Mo (мода) — наиболее часто встречающееся значение R-R; Amo (амплитуда моды) — число кардиоинтервалов в процентах, соответствующих диапазону моды; ИН — индекс напряжения регуляторных систем; TP (общая мощность спектра) — мощность в диапазоне от 0,003 до 0,4 Гц; HF (высокочастотные колебания) — мощность спектра в диапазоне 0,15-0,4 Гц; LF (низкочастотные колебания) — мощность спектра в диапазоне 0.04-0,15 Гц; VLF (очень низкочастотные колебания) — мощность спектра в диапазоне 0,003-0,04 Гц; ЧСС — среднее значение частоты сердечных сокращений
При проведении активной ортостатической пробы наблюдалось уменьшение длительности сердечного цикла на 24 %, что находится в разумном согласии с теорией о механизмах ортостаза. В течение пробы происходит трёхфазная смена механизмов регуляции, характеризующаяся быстрым кратковременным включением «вагусной активности» (в течение первых 15-30 с), последующим усилением тонуса симпатической нервной системы (которая преобладает в оставшийся период времени) и включение РААС-системы с проявлением очень медленно волновой активности (рис. 1).
Рис. 1. Динамика изменения длительности сердечного цикла при проведении активной ортостатической пробы у юношей 19-21 года. ЯЯМК1 — средняя длительность интервалов Я-Я до проведения ортостатической пробы; ЯК№№2 — средняя длительность интервалов Я-Я после проведения ортостатической пробы
Динамика изменения QT-дисперсии отражена в табл. 2 и на рис. 2. Закономерное снижение длительности QT-интервала составило всего 10 %, при этом большая реактивность проявилась на минимальных значениях длительности данного интервала. Действительно, электромеханическое сопряжение, которое происходит во время QT-интервала (систола желудочков) менее подвержено регуляторным влиянием экстракардиальных систем регуляции. Также обращает на себя внимание увеличение на 44 % вариационного размаха и на 59 % коэффициента вариации при сопутствующем снижении модального значения (—13 %) длительности QT-интервала и амплитуды моды (—7 %). В совокупности эти данные могут указывать на неоднозначный механизм регуляции данного периода сердечного цикла. Повышение симпатического тонуса может объяснить уменьшение длительности интервала QT, однако увеличение вариационного размаха прямо указывает на сопутствующий рост парасимпатических влияний. Поскольку миокард желудочков слабо иннервирован ацетилхолинэргическими волокнами [10], можно предположить, что указанный феномен реализуется через миогенный механизм, субординируемый метасимпатической системой сердца.
Таблица 2
Предварительные нормативные диапазоны дисперсии интервала QT при 5минутной КИГ у юношей 19-21 года
Параметр Фон Ортостаз Процент изменения
QT тт, мс 332 (270-417) 292 (229-365) —12,00
QT тах, мс 382(283-466) 355(296-449) —7,00
QTNN, мс 357(27-444) 320(256-367) —10,00
^, % 2,7 (1,0-4,3) 4,3 (1,9-8,2) 59,00
Мо, с 0,375 (0,275-0,425) 0,325 (0,275-0,375) —13,00
Amo, % 88,3 (52,3-100) 82,3 (52,1-100) —7,00
ВР, с 0,045 (0,013-0,079) 0,065 (0,026-0,146) 0 ,0 4,
Примечание: QTmin — минимальное значение длительности QT интервала; QTmax — максимальное значение длительности QT интервала; QTNN — средняя длительность интервалов QT; CV — коэффициент вариации ряда последовательных интервалов QT; Mo (мода) — наиболее часто встречающееся значение интервала QT; Amo (амплитуда моды) — число интервалов QT в процентах, соответствующих диапазону моды; ВР (вариационный размах) — разность между длительностью наибольшего и наименьшего QT-интервала
400 i----1------1------■------■------
380
3Ü0
£ 340
I—
1
330
300
200 I-------------,-------------,----—----------■—
отит отит
ГЩMed¿n
Т
Рис. 2. Динамика изменения длительности QT-интервала при проведении активной ортостатической пробы у юношей 19-21 года. QTNN1 — средняя длительность интервалов QT в условиях физиологического покоя; QTNN2 — средняя длительность интервалов QT после проведения ортостатической пробы
Динамика изменения TQ-дисперсии отражена в табл. 3 и на рис. 3. В сравнении с электрической систолой интервал TQ обладает значительно большим потенциалом изменения своей длительности. Так, изменение средней длительности TQ-интервала составило 31 %, при этом также в большей степени реактивность проявилась на минимальных значениях длительности данного интервала. При этом вариационный размах практически не изменился, возросла амплитуда моды, и уменьшилось модальное значение длительности QT-интервала. Все эти изменения указывают на рост симпатических влияний на систему Пуркинье и сократительные кардиомиоциты. Таким образом, изменение общей длительности сердечного цикла происходит в условиях ортостаза преимущественно за счёт периода диастолы желудочков с характерными КИГ -изменениями.
Таблица 3
Предварительные нормативные диапазоны параметров 5-минутной КИГ у юношей
19-21 года (по дисперсии интервала TQ)
Параметр Фон Ортостаз Процент изменения
TQ min, мс 373 (251-637) 244(161-373) —65,00
TQ max, мс 658(404-965) 505 (332-769) —23,00
TQNN, мс 510 (342-817) 353(230-512) —31,00
CV, % 11,9 (4,8-28,3) 14,05 (3,4-30,6) +18,00
Mo, с 0,475 (0,325-0,775) 0,325 (0,225-0,525) -32,00
Amo, % 32,8 (16,1-65,4) 41,4 (19,3-74,1) +26,00
ВР, с 0,271 (0,079-0,623) 0,264 (0,048-0,497) —3,00
Примечание: TQmin — минимальное значение длительности TQ интервала; TQmax — максимальное значение длительности TQ интервала; TQNN — средняя длительность интервалов TQ; CV — коэффициент вариации ряда последовательных интервалов TQ; Mo (мода) — наиболее часто встречающееся значение интервала TQ; Amo (амплитуда моды) — число интервалов TQ в процентах, соответствующих диапазону моды; ВР (вариационный размах) — разность между длительностью наибольшего и наименьшего TQ-интервала
При этом произошли характерные изменения мощности нейрогуморальной регуляции в высоко- и низкочастотной компоненте спектра, отражающие вышеперечисленные явления. Увеличение мощности спектра в низкочастотной области составило 100 % от исходной величины с 41,6 до 82,1 (у.е. по данным нормированных значений мощности спектра в соответствующих диапазонах). В высокочастотном диапазоне спектра произошло снижение в 3,3 раза с 58,4 до 17,9 у.е, что в целом надо рассматривать как достаточный вариант реактивности в данной возрастной группе (рис. 4).
Ó30 -------------------------------
МО
530
е
3
л 500
Б
0
X
1 430
400
300 -----------------------------'------1—I------- —
1DNN1 TQN№
и Hedlai
Рис. 3. Динамика изменения длительности TQ-интервала при проведении активной ортостатической пробы у юношей 19-21 года. TQNN1 — средняя длительность интервалов TQ в условиях физиологического покоя; TQNN2 — средняя длительность интервалов TQ после проведения ортостатической пробы
Рис. 4. Динамика изменения мощности в низкочастотном и высокочастотном диапазоне спектра; Lfnu1 — мощность спеткра в низкочастотном диапазоне в условиях физиологического покоя; Lfnu2 — мощность спеткра в низкочастотном диапазоне после проведения ортостатической пробы; Шпи1 — мощность спектра в высокочастотном диапазоне в условиях физиологического покоя; Нпи2 — мощность спектра в высокочастотном диапазоне после проведения ортостатической пробы
Заключение. Предложены коридоры дисперсии и предварительные нормативные диапазоны RR, QT и TQ-интервалов при проведении ортостатической пробы у подростков 19-21 года. Показаны некоторые особенности регуляторных изменений длительности QT и TQ-интервалов по динамике КИГ-параметров при проведении ортостатической пробы.
Список литературы
1. Fossa A. A. The impact of varying autonomic states on the dynamic beat-to-beat QT— RR and QT—TQ interval relationships / А. А. Fossa // British Journal of Pharmacology.
— 2008. — Vol. 154. — Р. 1508-1515.
2. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (методические рекомендации) / Р. М. Баевский [и др.] // Вестн. аритмологии. — 2001. — № 24. — С. 65-87.
3. Гайтон А. Г. Медицинская физиология / А. Г. Гайтон, Д. Э. Холл. — Логосфера, 2008. — 1296 c.
4. Михайлов В. М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения метода. / В. М. Михайлов. — Иваново : Изд. Ивановская государственная медицинская академия, 2003. — 290 с.
5. Покровский В. М. Физиология человека : учебник / В. М. Покровский,
Г. Ф. Коротько. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : ОАО Издательство «Медицина», 2007. — 656 с.
6. Полежаева Е. В. Особенности вариабельности длительности сердечного цикла у детей младшего школьного / Е. В. Полежаева, М. А. Колесникова, О. В. Сорокин // Материалы ежегодной конкурс-конференции студентов и молодых учёных «Авиценна-2012». — Новосибирск : Сибмедиздат НГМУ, 2012. — С. 623-624.
7. Рунова Е. Применение вейвлет-анализа для оценки вариабельности сердечного ритма / Е. Рунова, И. Мухина. — Lap LAMBERT Academic Publishing, 2011. —
156 c.
8. Сорокин О. В. Факторная модель вегетативного пространства в подростковом возрасте [Электронный ресурс] / О. В. Сорокин, В. Ю. Куликов, В. Ю. Дружинин,
М. Г. Пустоветова, В. В. Абрамов // Медицина и образование в Сибири : электронный научный журнал. — 2011. — № 6. —Режим доступа :
http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=558
9. Титенко А. В. Дисперсия интервала QT и TQ у студентов при проведении активной ортостатической пробы / А. В. Титенко, В. Г. Ефименко, О. В. Сорокин // Материалы ежегодной конкурс-конференции студентов и молодых учёных «Авиценна-2012». — Новосибирск : Сибмедиздат НГМУ, 2012. — С. 617-618.
10. Флейшман А. Н. Медленные колебания гемодинамики. Теория, практическое
применение в клинической медицине и профилактики : монография / А. Н.
Флейшман. — Новосибирск : Наука, 1999. — 266 с.
FEATURES OF DISPERSION OF RR, QT AND TQ PERIODS AT TEENAGERS AT ORTHOSTATIC TESR
O.V. Sorokin, V.G. Efimenko, A.V. Titenko
SEIHPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment» (Novosibirsk c.)
Modern researches using a method of cardiointervalography (CIG) are based on an assessment in time of RR interval reflecting the change of cardiac cycle duration. However it is necessary to notice that the cardiac cycle is multiphase timespan within which difficult mechanisms of electromechanical and hemodynamic coupling proceed. Therefore the general duration of cardiac cycle is the sum of time spans of subphases. Nature of subphases duration change in comparison to the general duration of cardiac cycle makes a subject of further methodological conceptualization of CIG. For the first time 5-minute timespans of CIG with allocation of RR, QT and TQ interval dispersion are investigated in presented work. Preliminary standard corridors for the parameters reflecting the central tendencies of specified intervals at teenage age are offered.
Keywords: cardiointervalography, teenagers, cardiac cycle, QT TQ periods.
About authors:
Sorokin Oleg Viktorovich — candidate of medical sciences, assistant professor of normal physiology chair at SEI HPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment», office number: 8 (383) 292-67-09, e-mail: [email protected]
Efimenko Valentina Gennadievna — student of the 6th course of medical faculty at SEI HPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment», an e-mail: [email protected]
Titenko Anastasia Viktorovna — student of the 2nd course of medical faculty at SEI HPE «Novosibirsk State Medical University Minhealthsocdevelopment», e-mail: [email protected]
List of the Literature:
1. Fossa A. A. The impact of varying autonomic states on the dynamic beat-to-beat QT— RR and QT—TQ interval relationships / A. A. Fossa // British Journal of Pharmacology.
— 2008. — Vol. 154. — P. 1508-1515.
2. The analysis of variability of cardiac rhythm using various electrocardiographic systems (methodical references) / R. M. Baevsky [etc.] // Arithmology bulletin. — 2001. — № 24. — P. 65-87.
3. Gayton A. G. Medical physiology / A. G. Gayton, E. Hall. — Logosfera, 2008. — 1296 P.
4. Mikhaylov V. M. Variability of cardiac rhythm: experience of practical application of method. / V. M. Mikhaylov. — Ivanovo: Ivanovo state medical academy publishing house, 2003. — 290 P.
5. Pokrovsk V. M. Human physiology: textbook / V. M. Pokrovsky, G. F. Korotko. — 2nd prod., recor. and additional — M: JSC Publishing House «Medicine», 2007. — 656 P.
6. Polezhaev E. V. Features of variability of cardiac cycle duration at children younger school / E. V. Polezhaev, M. A. Kolesnikov, O. V. Sorokin // Materials of annual competition-conference of students and young scientists of «Avitsenna-2012». — Novosibirsk: Sibmedizdat of NSMU, 2012. — P. 623-624.
7. Runova E. Wavelet-analysis application for assessment of cardiac rhythm variability / E. Runova, I. Mukhin. — Lap LAMBERT Academic Publishing, 2011. — 156 P.
8. Sorokin O. V. Factorial model of vegetative space at teenage age [electron resource] / O. V. Sorokin, V. Y. Kulikov, V. Y. Druzhinin, M. G. Pustovetova, V. V. Abramov //Medicine and education in Siberia: electron scientific magazine. — 2011. — № 6. — Access mode: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=558
9. Titenko A. V. Dispersion of QT and TQ intervals at students at active orthostatic test conducting / A. V. Titenko, V. G. Efimenko, O. V. Sorokin // Materials of annual competition-conference of students and young scientists of «Avitsenna-2012». — Novosibirsk: Sibmedizdat of NSMU, 2012. — P. 617-618.
10. Fleyshman A. N. Slow fluctuations of hemodynamic. Theory, practical application in clinical medicine and prophylaxes: monography / A. N. Fleyshman. — Novosibirsk: Science, 1999. — 266 P.
