CC BY
39
№ 4 - 2013 г.
14.00.00 медицинские и фармацевтические науки
УДК 612.172.2:612.766.2
ОСОБЕННОСТИ ДИСПЕРСИИ СЕГМЕНТА ST В ХОДЕ ОРТОСТАЗА
Д. Ф. Зейналов, О. В. Сорокин
ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава
России (г. Новосибирск)
Современный подход к оценке кардиоинтервалографии основан на расчете данных дисперсии интервалов R—R. Однако он не позволяет оценить особенности, связанные с подпериодами сердечного цикла, так как электромеханические явления в течение субфаз кардиоцикла характеризуются разнонаправленными изменениями. В связи с чем нами был предложен метод субфазового анализа длительности сердечного цикла, разработанный на кафедре нормальной физиологии НГМУ (канд. мед. наук Сорокин О.В., 2010).
Ключевые слова: кардиоинтервалография, субфазовый анализ, сердечный цикл, сегмент S^
Зейналов Девран Фикрад оглы — студент 2-го курса педиатрического факультета ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», е-mail: [email protected]
Сорокин Олег Викторович — кандидат медицинских наук, доцент кафедры нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», рабочий телефон: 8 (383) 292-67-09, e-mail: [email protected]
Актуальность. Использование субфазового анализа позволяет на системном уровне отследить особенности функционирования работы Ca-каналов при сопоставлении монофазного потенциала действия с ЭКГ-кривой [3]. На период сегмента SТ приходится фаза плато потенциала действия сократительного кардиомиоцита, связанная с вовлечением его в процесс электромеханического сопряжения (см. рис.). Основной молекулярно-физиологический механизм, происходящий в эту фазу, связан с кальциевой и калиевой проводимостью [2]. Указанная особенность позволяет использовать субфазовый анализ в качестве критерия оценки эффективности медикаментозной терапии и прогностических критериев исхода, а также тяжести кардиологических заболеваний.
« ш т 0>
Вр^Ччн]
Сопоставление монофазного потенциала действия кардиомиоцитов и ЭКГ-кривой
Таким образом, целью нашей работы стало описание спектральных характеристик дисперсии сегмента ST для создания подхода к количественному анализу процессов, происходящих в этот период сердечного цикла, и количественной оценки молекулярно-физиологических механизмов.
Материалы и методы. В исследовании приняли участие 40 условно здоровых студентов НГМУ (18-22 год). Основными критериями включения в исследование были отсутствие хронических соматических и психических заболеваний, наличие синусного ритма.
Запись кардиоинтервалографии (КИГ) производилась на аппарате «ВНС-Микро» компании Нейрософт (Иваново) в течение 5 мин в положении лёжа и 5 мин при проведении активной ортостатической пробы [1, 4, 8]. Также для записи кардиоинтервалов был использован прибор и программное обеспечение «КардиоБОС» компании Биоквант. Принципиальной особенностью прибора является возможность выделить получение 14-разрядных данных на базе 12-разрядного аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) за счет 16-кратной передискретизации ^егеатр1^) сигнала ЭКГ
[7].
Субфазовый анализ КИГ осуществлялся с помощью ПО «КардиоБОС-Эксперт» компании Биоквант (Новосибирск) [6].
Статистический анализ полученных данных производился с помощью программы «Statistica 7.0» (в статье приведены значения медианы и интерквантильного размаха с уровнем значимости р < 0,05).
Результаты и их обсуждения. В настоящей статье мы впервые предлагаем субфазовый анализ данных по БТ-диапазонам (см. табл.).
Наш метод позволяет 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.
Предварительные нормативные диапазоны спектральных параметров ST-сегментов
5-минутной КИГ у студентов 18-22 года
Параметр Фон Ортостаз Процент изменения
ST min, мс 137,05(125,9—148,9) 112,5 (102,85-121,3) -17,91
ST max, мс 154,6(141,45—167,2) 131,35 (119,25-139,6) -15,04
STNN^ 146(134,65—159,75) 123,5 (111,3-129,85) -15,41
MxDMn, мс 14,7(13,5—16,6) 16,05 (14,95-20,15) +9,18
Amo, % 100 (92,45-100) 100 (99,9-100) 0
TP, мс2 2,5 (1,75-3,3) 2,95 (1,95-3,95) +18
VLF, мс2 0,77 (0,3-1,15) 0,588 (0,28-1,45) -23,64
LF, мс2 0,8435 (0,4975-1,1) 0,7555 (0,504-1,2) -10,43
HF, мс2 0,667 (0,5885-0,959) 1,15 (0,9095-1,7) +72,41
%VLF 31,35 (14,1-46,9) 20,4 (10,9-40,55) -34,93
%LF 32,55 ( 24,2-40,85) 29,65 (19,45-37,85) -8,91
%HF 33,7 (23,3-47,65) 43,2 (33,3-57,15) +28,19
LF norm, n. u. 47,2 (41,85-59,6) 38,65 (32,5-48,9) -18,11
HF norm, n. u. 52,8 (40,4-58,15) 61,35 (51,1-67,5) +16,19
Примечание: * — STmin, мс — минимальное значение сегмента ST; STmax — максимальное значение сегмента ST; STNN, мс — средняя длительность ST-диапазона в мс; MxDMn, мс (вариационный размах) — разность максимального и минимального измеренных значений ST; Amo, % (амплитуда Моды) — число кардиоинтервалов, соответствующих диапазону Моды; TP, мс2 — общая мощность спектра нейрогуморальных регуляций (от 0,003 до 0,4 Гц); VLF, мс — абсолютное значение мощности спектра в очень низкочастотном диапазоне (0,003-0,04 Гц); LF, мс2 — абсолютное значение мощности спектра в низкочастотном диапазоне (0,04-0,15 Гц); HF, мс2 — абсолютное значение мощности спектра в высокочастотном диапазоне (0,150,4 Гц); % VLF — относительное значение мощности спектра в очень низкочастотном диапазоне; % LF — относительное значение мощности спектра в низкочастотном диапазоне; % HF — относительное значение мощности в высокочастотном диапазоне; LF norm — нормализованное значение мощности в низкочастотном диапазоне; HF norm — нормализованное значение мощности в высокочастотном диапазоне
Средняя длительность сегмента ST в ходе ортостаза уменьшилась со 146 до 123,5 мс. Общая мощность спектра возросла на 18 % и составила в фоне 2,5 мс2, а в ортостазе 2,95 мс2. Спектральные показатели характеризуются реципрокными изменениями: уменьшение мощности спектра в низкочастотном диапазоне с 0,8435 до 0,7555, связанном с симпатическими влияниями, и увеличением в высокочастотном диапазоне с 0,667 до 1,15, связанном с парасимпатическими влияниями (см. табл.). Молекулярно-клеточные механизмы реализации сегмента ST связаны со входом в клетку ионов Са и параллельно выходом из клетки ионов K. Поэтому укорочение длительности периода абсолютной рефрактерности может быть связано либо с изменением ионного тока Са, либо
с усилением выхода ионов K [9, 10]. Изменение входа Са может быть обусловлено ростом симпатических влияний во время ортостаза. Усиление выхода ионов K обусловлено действием ацетилхолина на ацетилхолин-зависимые калиевые каналы кардиомиоцитов. В пользу чего говорит рост мощности спектра в высокочастотном диапазоне (HFnu индекса), связанного с парасимпатическими влияниями.
Предложенный нами функциональный метод дифференцировки, который может на системном уровне оценить эффективность работы Са-каналов, может найти применение в оценке эффективности действия антиаритмических препаратов и в прогнозе кардиологических заболеваний [5].
Заключение. Впервые предложены предварительные нормативные диапазоны спектральных параметров дисперсии ST-сегмента, соответствующего периоду быстрого и медленного изгнания сердечного цикла в юношеском возрасте.
Список литературы
1. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем: методические рекомендации / Р. М. Баевский, Г. Г. Иванов, Л. В. Чирейкин [и др.] // Вестн. аритмологии. — 2001. — № 24. — С. 65-87.
2. Гайтон А. Г. Медицинская физиология / А. Г. Гайтон, Д. Э. Холл. — Логосфера, 2008. — 1296 c.
3. Зейналов Д. Ф. Особенности дисперсий длительности сердечного цикла и интервала STв ходе ортостаза / Д. Ф. Зейналов, Е. В. Полежаева, О. В. Сорокин // Материалы ежегодной конкурс-конф. студентов и молодых учёных «Авиценна-2012». — Новосибирск : Сибмедиздат НГМУ, 2013. — С. 272-273.
4. Михайлов В. М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения метода / В. М. Михайлов. — Иваново : Изд-во Ивановская государственная медицинская академия, 2003. — 290 с.
5. Факторный анализ параметров вегетативной регуляции сердечного ритма у детей / О. В. Сорокин, Е. В. Маркова, С. В. Труфакин [и др.] // Бюл. СО РАМН. — 2004. — № 1. — С. 32-39.
6. Сорокин О. В. Особенности дисперсии RR, QT и TQ-периодов у подростков при проведении ортостатической пробы [Электронный ресурс] / О. В. Сорокин, В. Г. Ефименко, А. В. Титенко // Медицина и образование в Сибири : электронный научный журнал. — 2012. — № 4. — Режим доступа : http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=761
7. Спектральные характеристики QT-TQ дисперсии у подростков при проведении ортостатической пробы [Электронный ресурс] / О. В. Сорокин, В. Г. Ефименко, А. В. Титенко [и др.] // Медицина и образование в Сибири : сетевое научное издание. — 2013. — № 1. — Режим доступа : http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=922
8. Флейшман А. Н. Медленные колебания гемодинамики. Теория, практическое применение в клинической медицине и профилактики: монография / А. Н. Флейшман. — Новосибирск : Наука, 1999. — 266 с.
9. Addison P. S. Wavelet transforms and the ECG : a review / P. S. Addison // Physiol. Meas. — 2005. — Vol. 26. — Р. 155-199.
10. 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.
FEATURES OF ST-SEGMENT DISPERSION AT ORTHOSTASIS
D. F. Zeynalov, О. V. Sorokin
SBEIHPE «Novosibirsk State Medical University ofMinistry of Health» (Novosibirsk c.)
Modern approach to assessment of cardiointervalography is based on calculation of data of R-R intervals dispersion. However it doesn't allow estimating the features bound to subperiods of cardiac cycle as electromechanical phenomena during subphases of cardiocycle are characterized by multidirectional changes. In this connection we offered a method of subphase analysis of cardiac cycle duration, developed on normal physiology chair at NSMU (candidate of medical sciences Sorokin O. V., 2010).
Keywords: cardiointervalography, subphase analysis, cardiac cycle, ST segment.
About authors:
Sorokin Oleg Viktorovich — candidate of medical sciences, assistant professor of normal physiology chair at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Helath», office phone: 8 (383) 292-67-09, e-mail: [email protected]
Zeynalov Devran Fikrad ogly — student of the 2nd course of pediatric faculty at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health», e-mail: [email protected]
List of the Literature:
1. The analysis of variability of cardiac rhythm at using various electrocardiographic systems: methodical guidance / R. M. Bayevsky, G. G. Ivanov, L.V. Chireykin [etc.]//Bull. of Arrhythmology. — 2001. — № 24. — P. 65-87.
2. Gayton A. G. Medical physiology / A. G. Gayton, D. E. Hall. — Logosphere, 2008. — 1296 P.
3. Zeynalov D. F. Features of dispersions of duration of cardiac cycle and ST interval at orthostasis course / D. F. Zeynalov, E. V. Polezhaev, O. V. Sorokin // Materials annual competition-conf. of students and young scientists «Avitsenna-2012». — Novosibirsk: Sibmedizdat of NSMU, 2013. — P. 272-273.
4. Mikhaylov V. M. Variability of cardiac rhythm: experience of practical application of method / V. M. Mikhaylov. — Ivanovo: Publishing house Ivanovo state medical academy, 2003. — 290 P.
5. The factorial analysis of parameters of vegetative regulation of cardiac rhythm at children / O. V. Sorokin, E. V. Markova, S. V. Trufakin [etc.] // Bulletin of SB RAMS. — 2004. — № 1. — P. 32-39.
6. Sorokin O. V. Features of dispersion of RR, QT and TQ periods at teenagers at carrying out orthostatic assay [electron resource] / O. V. Sorokin, V. G. Efimenko, A. V. Titenko // Medicine and education in Siberia: electron scientific magazine. — 2012. — № 4. — Access mode: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=761
7. Spectral characteristics of QT-TQ dispersion at teenagers at carrying out orthostatic assay [electron resource] / O. V. Sorokin, V. G. Efimenko, A. V. Titenko [etc.] // Medicine and
education in Siberia: mains-operated scientific edition. — 2013. — № 1. — Access mode: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=922
8. Fleyshman A. N. Slow fluctuations of hemodynamic. theory, practical application in clinical medicine and prophylaxes: monograph / A. N. Fleyshman. — Novosibirsk: Science, 1999. — 266 P.
9. Addison P. S. Wavelet transforms and the ECG : a review / P. S. Addison // Physiol. Meas. — 2005. — Vol. 26. — P. 155-199.
10. 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.
