CC BY
41
СИБИРСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ № 42009 (выпуск 2)
УДК 616.12-008.331.1:615.22
Н.Л. Афанасьева, В.Ф. Мордовин, Г.В. Семке, В.Ю. Усов
E-mail: afnatalko@mail.ru
ОСОБЕННОСТИ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ РИТМА СЕРДЦА У БОЛЬНЫХ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИЕЙ СО СТРУКТУРНЫМИ ПРИЗНАКАМИ ГИПЕРТЕНЗИВНОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИИ
Учреждение РАМН НИИ кардиологии СО РАМН, г Томск
Гипертоническая болезнь является классическим примером болезней регуляции, поэтому большое внимание уделяется уточнению соотношения различных отделов автономной нервной системы, регулирующей контуры гемодинамических параметров, в том числе и уровень артериального давления (АД) [1]. Для оценки вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы в настоящее время широко применяется метод спектрального анализа вариабельности ритма сердца (ВРС). Это связано как с признанием ВРС одним из индикаторов состояния регулирующих систем организма, так и с возможностью компьютерной обработки данных электрокардиограммы [2-4].
Вегетативные расстройства - одна из актуальных проблем современной медицины. Анализ вариабельности ритма сердца является количественным методом оценки механизмов нейрогуморальной регуляции сердца, соотношения между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы. Дисбаланс звеньев ВНС с повышением активности симпатической и угнетением парасимпатической части является одним из патогенетических механизмов возникновения нейроциркуляторной дистонии, становления гипертонической болезни, ишемической болезни сердца, возникновения сердечной недостаточности [5, 6].
Известно, что нарушение регуляции автономной вегетативной функции ассоциируется с увеличением сердечно-сосудистой смертности у больных АГ, а также неблагоприятным прогнозом в развитии сердечно-сосудистых событий [7]. В исследованиях последних лет получены убедительные доказательства о нарушении вегетативного контроля деятельности сердца у больных эссенциальной АГ [8, 9].
Установлено наличие достоверной связи между вариабельностью сердечного ритма и типом ремоделирования левого желудочка (ЛЖ) [10]. Однако остается неизученным вопрос о причинно-следственной связи у больных АГ вегетативного дисбаланса и церебральных изменений.
Цель исследования - изучить взаимосвязи вегетативных нарушений и структурных признаков гипертензивной энцефалопатии у пациентов гипертонической болезнью.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Было обследовано 49 пациентов (23 женщины и 26 мужчин) в возрасте от 26 до 57 лет (средний возраст 48,4±6,2 года) с исключением тяжелой сопутствующей патологии. Всем пациентам были проведены общеклиническое обследование, холтеровское мо-ниторирование ЭКГ, МРТ головного мозга.
Холтеровское мониторирование ЭКГ проводили в течение 24 часов на компьютерной системе Cardio-Tens с регистрацией кардиосигнала по 3 каналам. Изучались спектральные характеристики ВСР -средние за дневной и ночной промежутки времени. Оценивались следующие показатели:
• LF, мс2 - мощность в диапазоне низких частот (0,04-0,15 Гц) - маркер симпатических механизмов регуляции
• HF, мс2 - мощность в диапазоне высоких частот (0,15-0,4 Гц) - маркер вагусных влияний
• LF/HF - показатель баланса симпатической и парасимпатической активности
• Tp, мс2 - общая мощность колебаний длительности интервалов R-R - интегральный показатель, характеризующий ВРС в целом, отражает воздействие как симпатического, так и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы.
Во временной области оценивались следующие параметры:
• Mean RR, мс - средняя длительность интервалов R-R;
• SDNN, мс - стандартное отклонение величин нормальных интервалов R-R - интегральный показатель баланса двух частей вегетативной нервной системы
• PNN50, % - доля последовательных интервалов N-N, различие между которыми превышает 50 мс
• RMSSD, мс - квадратный корень из среднего квадратов разностей величин последовательных пар интервалов N-N. Значения двух последних показателей определяются преимущественно влиянием парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.
МРТ головного мозга проводили на аппарате Magnetom-OPEN (Siemens AG, Германия), имеющем резистивный магнит с силой магнитного поля 0,2 Тесла. Всем больным проводилось исследование в трех плоскостях в режимах Т1 и Т2. Толщина срезов составляла 6 мм. По результатам МРТ оценивалось наличие признаков ВЧГ: увеличение объема боковых желудочков, плотность перивентрикулярного отека белого вещества (ПВО), расширение борозд коры головного мозга и нарушение дифференциации белого и серого веществ головного мозга. Нарушение
ликвородинамики определялось в оценке линейных размеров ликворопроводящих структур, включавшей в себя измерение в аксиальной плоскости в режиме Т2 поперечных размеров тел, передних и задних рогов боковых желудочков, третьего желудочка и субарахноидального пространства (САП) во фронтальных, париетальных и окципитальных областях, цистерн мозга (большой, хиазмальной, квадригеми-нальной, предмостовой), а также линейный размер перивентрикулярной отечности белого вещества (глубина поражения). За нормальные размеры структур головного мозга принимались данные группы здоровых лиц по результатам исследования Н.Н. Абрамовой, где в норме ширина боковых желудочков на уровне тела не превышала 0,55 см, а поперечный размер субарахноидальных пространств составлял не более 0,25 см.
Для оценки МР-изменений использовалась балльная система: при наличии признака присуждался 1 балл, при его отсутствии - 0. Оценка нарушений ликвородинамики складывалась из суммы баллов расширения желудочков и субарахноидаль-ных пространств. Сумма результатов визуальной оценки наличия перивентрикулярного отека, расширения борозд, нарушения дифференциации белого и серого веществ определяла балльную выраженность внутричерепной гипертензии. Количественное представление гипертензивной энцефалопатии представляло собой суммарный показатель оцененных в баллах нарушений ликвородинамики, ВЧГ, а также наличия цереброваскулярных повреждений вещества головного мозга. Минимальные проявления гипер-тензивной энцефалопатии оценивались в 1-3 балла, умеренные - 4-5 баллов, выраженные изменения -6-8 баллов.
Для оценки степени распространенности и выраженности ПВО использовалась 5-ступенчатая классификация оценки пе-ривентрикулярного гиперинтенсивного сигнала, предложенная Н^обЫ БикЫа, М^иЫ-го К^аш.
РЕЗУЛЬТАТЫ
У большинства обследованных (63,3%) была констатирована относительная симпа-тикотония, у 24,5% - уравновешенный баланс отделов вегетативной нервной системы, у 12,2% регистрировалась ваготония.
У пациентов с признаками ПВО обнаружено достоверное снижение относительного вклада высокочастотной составляющей %НБ в общую мощность спектра (7% и 21% соответственно; р=0,000), что отражает уменьшение активности парасимпатического отдела ВНС. Относительный вклад низкочастотного компонента (%ЬБ) не имел существенных отличий от группы пациентов без ПВО (20% и 26% соответственно; р=0,586). В группе
больных с ПВО отмечалось увеличение индекса симпатовагального взаимодействия ЬБ/НБ (3,8 и 1,3 соответственно; р=0,044).
У пациентов ГБ с выявленными признаками ПВО отмечено значимое снижение общей ВРС (SDNN 128,9 и 170,5 мс соответственно; р=0,025), существенное уменьшение показателей гMSSD (22,6 и 39,5 мс соответственно; р=0,000), рNN50 (3,8 и 13,3% соответственно; р=0,000), отражающее уменьшение тонуса парасимпатического отдела ВНС. Частота сокращений сердца не имела существенных различий у этой группы больных по сравнению с пациентами без признаков ПВО.
С нарастанием степени ПВО отмечается снижение общей вариабельности ритма сердца (SDNN у пациентов без ПВО 170,5 мс, при ПВО 1-й ст. 140,5 мс, при ПВО 2-й ст. 125,3 мс), увеличение индекса симпатовагального взаимодействия ЬБ/НБ (у пациентов без ПВО 1,3, при ПВО 1-й ст. 3,8, при ПВО 2-й ст. 5,5), характеризующее повышенную активность симпатического отдела ВНС, и уменьшение гMSSD (без ПВО - 39,5 мс, при ПВО 1-й ст. -19,8 мс, при ПВО 2-й ст. - 23,6 мс).
Обнаружены положительная корреляционная связь между показателями, характеризующими симпатическую активацию (ЬБ, ЬБ/НБ), и глубиной ПВО и отрицательная корреляция между показателем, характеризующим парасимпатические влияния ^NN50), и глубиной ПВО (табл. 1).
У пациентов с признаками внутричерепной гипертензии (ВЧГ) обнаружено статистически значимое снижение относительного вклада высокочастотной составляющей %НБ в общую мощность спектра (7% и 21% соответственно; р=0,000), что отражает уменьшение активности парасимпатического отде-
Таблица 1
Корреляционная взаимосвязь спектральных показателей ВСР и глубины перивентрикулярного отека (ПВО)
Показатели рМЫ50 НБ ЬБ/НБ
Глубина ПВО над передними рогами латеральных желудочков справа, мм Я=0,664 Я=0,857 Я=0,445 Я=0,539
р=0,104 р=0,015 р=0,316 р=0,212
Глубина ПВО над передними рогами латеральных желудочков слева, мм Я=0,629 Я=0,906 Я=0,376 Я=0,791
р=0,130 р=0,005 р=0,406 р=0,034
Глубина ПВО над задними рогами латеральных желудочков справа, мм Я=-0,767 Я=-0,642 Я=-0,666 Я=-0,098
р=0,044 р=0,120 р=0,102 р=0,833
Глубина ПВО над задними рогами латеральных желудочков слева, мм Я=-0,660 Я=-0,724 Я=-0,528 Я=-0,444
р=0,107 р=0,066 р=0,223 р=0,318
ла ВНС. Относительный вклад низкочастотного компонента (%ЬБ) не имел существенных отличий от группы пациентов без ВЧГ. У пациентов ГБ с выявленными признаками ВЧГ было выявлено значимое снижение общей ВРС, уменьшение показателей гMSSD, рNN50, отражающее уменьшение тонуса парасимпатического отдела ВНС, увеличение индекса симпатовагального взаимодействия ЬБ/НБ (табл. 2).
Обнаружены положительная корреляционная связь между показателями, характеризующими симпатическую активацию (ЬБ, ЬБ/НБ), и линейными размерами САП, III и IV желудочков и цистерн мозга и отрицательная корреляция между показателями, характеризующими парасимпатические влияния (НБ, pNN50), и линейными размерами САП, III желудочка и хиазмальной цистерны мозга (табл. 3).
У пациентов с умеренной ГЭ по сравнению с пациентами с ГЭ легкой степени обнаружено статистически значимое снижение высокочастотной составляющей НБ (178 и 507 мс соответственно; р=0,003), что отражает уменьшение активности парасимпатического отдела ВНС. В группе больных с тяжелой ГЭ отмечалось статистически значимое увеличение индекса симпатовагального взаимодействия ЬБ/НБ (6,9 и 2,7 соответственно; р=0,044) и вклада низкочастотной составляющей %ЬБ (27,9% и 17,9% соответственно; р=0,012) (повышенная симпатическая активность).
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Поражение головного мозга у пациентов ГБ связано чаще не с патологией крупных экстракраниаль-ных артерий и их основных интракраниальных ветвей, а с поражением мелких мозговых артерий (церебральная микроангиопа-тия) [11]. Основным патогенетическим фактором церебральной микроангиопатии при артериальной гипертензии является артериосклероз (липогиалиноз) мелких пенетри-рующих артерий и артериол (гипертоническая артериопатия). Поражение мелких пе-нетрирующих сосудов, приводящее к диффузному поражению белого вещества, характеризуется не только их стенозом, но и их ареактивностью, в основе которой может лежать дисфункция эндотелия. Это приводит к нарушению ауторегуляции мозгового кровообращения, обеднению гемодинамиче-ского резерва и сужению коридора допустимых изменений перфузии. Из-за того что в результате эндотелиальной дисфункции и последующего склероза мелкие сосуды утрачивают способность расширяться, становится невозможным перераспределение перфузии в пользу активно работающих отделов мозга, а это, в свою очередь, приводит к их функциональной инактивации, а затем и к необратимому повреждению. Преимущественное поражение белого вещества в перивент-рикулярном и глубинных отделах при церебральной гипоперфузии объясняется особым характером их кровоснабжения, обеспечиваемого сосудами терминального типа, не имеющими коллатералей. В результате хронической гипоперфузии или, что может быть более вероятным, повторных преходящих эпизодов гипоперфузии в глубинных слоях белого вещества полушарий развиваются так называемые неполные инфаркты, характеризующиеся демиелинизацией, гибелью олигодендроцитов, утратой аксонов, глиозом, но (в отличие от ишемического инсульта) не формированием очагов некроза [12].
Симпатическая нервная система взаимо-
Таблица 2
Среднесуточные спектральные показатели ВСР у пациентов с признаками внутричерепной гипертензии (ВЧГ) по данным холтеровского мониторирования ЭКГ
Показатели ВЧГ нет ВЧГ есть Р
8БМЫ, мс 170,5±27,38 128,9±29,81 0,019
8БАМЫ, мс 180,0±54,52 127,9±39,98 0,040
8Б8Б, мс 39,0±8,25 21,6±7,62 0,001
рМЫ50, % 13,3±4,92 3,8±3,18 0,000
гМ88Б, мс 39,5±8,35 22,6±7,42 0,001
ЬБ, мс2 1001,5±301,55 466,7±340,03 0,025
ИБ, мс2 798,4±159,48 151,9±97,03 0,000
ЬР/ИБ 1,3±0,57 3,5±1,08 0,099
ТР, мс2 3843,7±378,19 2495,5±579,40 0,250
Таблица 3
Корреляционная взаимосвязь спектральных показателей ВСР и линейных размеров ликворопроводящих структур
Показатели рМЫ50 ЬБ ИБ ЬБ/ИБ
Размер субарахнои-дальных пространств во фронт. обл., мм Я=-0,670 Я=0,767 Я=-0,667 Я=0,067
р=0,048 р=0,016 р=0,049 р=0,864
Длинник хиазмаль-нои цистерны, мм Я=-0,810 Я=0,945 Я=-0,802 Я=0,103
р=0,008 р=0,000 р=0,009 р=0,791
Длинник квадриге -минальнои цистерны, мм Я=0,6144 Я=0,853 Я=0,568 Я=0,435
р=0,078 р=0,003 р=0,111 р=0,242
Длинник III желудочка, мм Я=-0,661 Я=-0,447 Я=-0,706 Я=0,724
р=0,052 р=0,227 р=0,033 р=0,027
Длинник IV желудочка, мм Я=-0,479 р=0,191 Я=-0,167 р=0,666 Я=-0,589 р=0,095 Я=0,820 р=0,007
Рис. Развитие мозгового инсульта
действует с ренин-ангиотензиновой системой (РАС) и сосудистым эндотелием. Эндотелий сосудов играет важную роль в регуляции их тонуса. Нарушение секреции эндотелием медиаторов может быть одним из звеньев патогенеза и прогрессирования АГ и атеросклероза. Экспериментальные данные показали наличие разнообразных взаимодействий между СНС и сосудистым эндотелием. Эндотелин-1, вырабатываемый клетками эндотелия, является сильнейшим вазоконстриктором, его концентрация в плазме коррелирует с уровнем смертности от тяжелых сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, это вещество считают комитогеном пролиферации гладкомышечных клеток сосудов [13].
За счет симпатикотонии происходит увеличение тонуса артериальных сосудов, включая мелкие внут-римозговые артерии и прекапиллярные сфинктеры и, как следствие, увеличение общего церебрального сосудистого сопротивления. На фоне повышенного тонуса симпатической нервной системы стимулируется синтез и высвобождение ренина и АДГ, нарушается состояние эндотелия. Это обусловливает снижение притока артериальной крови в ткани мозга и угнетение трофических и метаболических процессов, вследствие чего изменяется объем межклеточного жидкостного сектора и изменяется структура гидродинамического баланса головного мозга, что, возможно, и является причиной формирования структурных изменений головного мозга, характерных для гипертензивной энцефалопатии и предшествующих развитию мозгового инсульта (рис.).
Предположение, что дисбаланс в работе ВНС может опосредованно влиять на формирование структурных изменений головного мозга у больных ГБ, подтвердилось в нашей работе. По результатам исследования у пациентов с признаками перивентри-кулярного отека и внутричерепной гипертензии было обнаружено значимое снижение общей вариа-
бельности ритма сердца, уменьшение активности парасимпатического отдела ВНС, увеличение индекса симпатовагального взаимодействия ЬБ/НБ, что коррелировало с нарастанием степени ПВО. С гиперактивацией симпатической нервной системы оказалась тесно связана не только степень ПВО, но и его глубина.
Нами обнаружена не только связь показателей спектральной мощности ритма сердца и перивент-рикулярного отека, но и тесная связь вегетативной нервной системы и нарушений ликвородинамики, которые считаются ранним проявлением гипертен-зивной энцефалопатии. На фоне симпатической гиперактивации и угнетения парасимпатического тонуса отмечалось увеличение линейных размеров ликворопроводящих структур.
Результаты выполненного исследования свидетельствуют, что у больных ГБ с признаками повышенного симпатического тонуса отмечается более выраженное поражение головного мозга, включающее высокую степень распространения перивентри-кулярного отека и ликвородинамические нарушения, что позволяет считать целесообразным включение в схему гипотензивной терапии симпатолити-ческих препаратов.
ВЫВОДЫ
1. У пациентов с признаками перивентрикулярного отека и внутричерепной гипертензии обнаружены значимое снижение общей вариабельности ритма сердца, уменьшение активности парасимпатического отдела ВНС, увеличение индекса симпатовагального взаимодействия ЬБ/НБ, что коррелирует с нарастанием степени перивентри-кулярного отека. Глубина перивентрикулярного отека тесно связана с гиперактивацией симпатической нервной системы и уменьшением активности парасимпатической нервной системы.
2. Обнаружены положительная корреляционная связь между показателями, характеризующими симпатическую активацию, и линейными размерами ликворопроводящих структур и отрицательная корреляция между показателями, характеризующими парасимпатические влияния, и линейными размерами ликворопроводящих структур.
3. С нарастанием степени гипертензивной энцефалопатии уменьшается активность парасимпатического отдела ВНС и отмечается повышенная симпатическая активность.
ЛИТЕРАТУРА
1. Баевский РМ., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риска развития заболеваний
- М.; Медицина, 1997. - 237 с.
2. Вейн А.М. Вегетативные расстройства. Клиника, диагностика, лечение. - М.: Медицина, 1998. - 740 с.
3. Коркушко О.В., Писарчук А.В., Шатило В.Б. и др. Анализ вариабельности ритма сердца в клинической практике. - К., 2002. - 192 с.
4. Макаров Л.М. Холтеровское мониторирование. - М.: Медпрактика, 2000. - 216 с.
5. Germ W., Rosofsky M., Pieper C., Pickering T.G. A test of reproducibility of blood pressure and heart rate variability using a controlled ambulatory procedure. J Hypertens 1993;11:10: 1127-1131.
6. Амосова Е.Н., Бойчак М.П., Сидорова Л.Л. Вариабельность сердечного ритма и ее взаимосвязь с функциональным состоянием миокарда левого желудочка у больных ишемической болезнью сердца с начальной сердечной недостаточностью // Сердце i судини. - 2003.
- №4. - С. 88-95.
7. Gerritsen J., Dekker J.M., Ten Voorde B.J. et al. Impaired autonomic function is associated with increased mortality especially in subjects with diabetes, hypertension, or a history of cardiovascular disease: the Hoorn Study. Diabetes Care 2001; 24 (10): 1793-8.
8. Миронов В.А., Миронова Т.Ф., Саночкин А.В. и др. Вариабельность сердечного ритма при гипертонической болезни. Вестн. аритмол. 1999; 13: 41-7.
9. Lucini D., Mela G.S., Malliani A. et al. Impairment in car-diac autonomic regulation preceding arterial hypertension in humans. Insights from spectral analysis of beat-by-beat cardiovascular variability // Circulation. - 2002. -Vol. 106. - P. 2673-2679.
10. Konradi A.O., Zakharov D.V., Rudomanov O.G. et al. Spectral analysis of the heart rate variability in various types of the left heart ventricle remodelling in patients with hypertension. Vestn Ross Akad Med Nauk 2001; 3: 27-31.
11. Schmidtke K., Hull M. Cerebral small vessel disease: how does it progress? J Neurol Sciences 2005; 229/230: 13-20.
12. Верещагин Н.В., Моргунов В.А., Гулевская Т.С. Патология головного мозга при атеросклерозе и артериальной гипертонии. М.: Медицина, 1997.
13. Singh J.P, Larson M.G., Tsuji H. et al. Reduced heart rate variability and new-onset hypertension: insights into pathogenesis of hypertension: the Framingham heart study // Hypertension. - 1998. - Vol. 32. - P. 293-297.
PECULIARITIES OF HEART RATE VARIABILITY IN PATIENTS HAVING ARTERIAL HYPERTENSION WITH STRUCTURAL SIGNS OF HYPERETENSIVE ENCEPHALOPATHY
N.L. Afanasyeva, V.F. Mordovin, G.V. Semke, W.Yu. Ussov
SUMMARY
The aim of this study was to test the hypothesis that sympathetic hyperactivity may be conducive to early brain damages in hypertensive patients. We examined 49 asymptomatic, non-complicated essential hypertensives aged from 26 to 57 years. Positive correlation between the parameters describing sympathetic activation depth of PVH and between the parameters describing sympathetic activation and linear sizes of subarachnoidal space was revealed. Our results showed that degree and depth of LA correlated with high sympathetic and low parasympathetic tone. Correlation between sympathetic hyperactivation and liquorody-namics disturbances was revealed too.
Key words: arterial hypertension,cardiac rhythm variability, sympathetic nervous system, periventricular edema.
УВАЖАЕМЫЕ АВТОРЫ СТАТЕЙ!
Убедительная просьба соблюдать требования к рукописям, представляемым в «СМЖ». Обращаем Ваше внимание, что работы, оформленные с нарушением требований к рукописям, представляемым в «СМЖ», не будут приниматься к рассмотрению. Единые требования к рукописям, представляемым в «Сибирский медицинский журнал», публикуются ежегодно в первом номере журнала и могут быть запрошены авторами по e-mail: medicina@tomsk.ru Редакционная коллегия «СМЖ»
