INFLUENCE OF ANTIARRHYTHMIC DRUGS ON THE SPECTRAL ANALYSIS OF HEART RATE VARIABILITY IN PATIENTS WITH ATRIAL FIBRILLATION

Full Text

Привлекает возможность использования анализа спектральных показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР) при подборе терапии различных заболеваний сердечно-сосудистой системы, таких как нарушения сердечного ритма и артериальной гипертонии в клинической практике. Метод оценки ВСР позволяет с использованием математического анализа временных и частотных характеристик изменчивости сердечного ритма получать представление об активности симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, участии гуморальных механизмов в регуляции деятельности сердца, а также чувствительности барорецепторов и уровня метаболических процессов. ВСР отражает медленные колебательные процессы, которые постоянно протекают в организме и имеют свойства автоволн [1-4]. Фибрилляция предсердий (ФП) вызывает большой интерес исследователей в области кардиологии. В отличие от других наджелудочковых аритмий, которые не опасны для жизни, ФП может стать причиной гибели пациента из-за тромбоэмболических осложнений [5]. ФП встречается у пациентов пожилого возраста (старше 60 лет). Доля ФП составляет около 2% от общего количества пациентов с нарушениями ритма, и её лечение требует больших материально-экономических затрат. У определенной категории трудоспособного населения -пилотов самолетов, водителей общественного транспорта- развитие ФП становится серьёзной социально-юридической проблемой. В настоящее время принято считать, что электрофизиологический механизм ФП связан с повторным входом волны возбуждения (re-entry) в функционально обусловленных структурах без «возбудимого промежутка». Выделяют три основных типа re-entry при ФП. Re-entry при ФП может носить характер «ведущего цикла», либо «спиральной волны», либо быть связан с анизотропией миокарда предсердий. При «анизотропном» варианте re-entry может включать «возбудимый» промежуток в цепи циркулирующего возбуждения [6]. Установлено, что у пациентов при ФП одновременно могут существовать несколько цепей re-entry по типу «ведущего цикла». Они могут влиять друг на друга, что приводит к постоянно изменяющейся картине [6]. Другой особенностью циркуляции возбуждения при ФП, приводящей к постоянным изменениям, является то, что цепи re-entry сами по себе непрерывно изменяют свои размеры, конфигурацию и локализацию (randomre-entry). Современные исследования показали, что в некоторых случаях ФП обусловлена нарушением триггерной активности, являющейся следствием нарушения функции автоматизма [7]. Имеется большое число научных работ, посвящённых изучению возможности использования метода оценки ВСР как достаточно простого, но информативного способа, позволяющего подбирать адекватные лекарственные средства при артериальной гипертонии, нарушениях сердечного ритма [8, 9]. Этот метод используется при исследовании патогенеза различных тяжёлых состояний, таких как острый коронарный синдром, различные виды стенокардии, нарушения мозгового кровообращения, ФП Материал и методы В нашем исследовании мы изучали спектральные характеристики вариабельности сердечного ритма в группах пациентов с ФП. В качестве антиаритмической терапии были применены амиодарон (600 мг внутривенно капельно), соталол (40 мг 2 раза в день per os). Обследовано 50 больных с пароксизмальной формой ФП. В обследование были включены пациенты как с впервые выявленной ФП, так и имеющие давность заболевания от 6 мес до 8 лет. У всех пациентов в качестве сопутствующего заболевания была гипертоническая болезнь III стадии, 3 степени, риск 4. У четырёх пациентов имелась ишемическая болезнь сердца (ИБС) и нарушения проведения, а также инфаркт миокарда в анамнезе, у трёх - сахарный диабет 2-го типа ( СД), двух - бронхиальная астма (БА). Эти пациенты наряду с антиаритмическими препаратами получали соответствующую терапию. ВСР изучалась с помощью компьютерного комплекса «Astrocard» (Россия) в соответствии с требованиями рабочей группы Европейского общества кардиологов и Североамериканского общества стимуляции и электрофизиологии [8] на 5-минутных интервалах ЭКГ. Оценивались статистические, геометрические и спектральные показатели ВСР[9]: • NN - средняя продолжительность сердечного цикла, мс (NN означает ряд нормальных интервалов «normal to normal» с исключением экстрасистол); • SDNN - стандартное отклонение сердечного цикла, мс; • HRV -- триангулярный индекс (величина, представляющая собой интеграл плотности распределения, т.е. отношение общего числа интервалов RR к их максимуму), характеризует общую вариабельность сердечных циклов; • Т - общая мощность спектра колебаний интервалов RR, мс2; • VLF - мощность спектра интервалов RR в области очень низких частот 0,04-0,003 Гц (25-333 с), мс2; • LF - мощность спектра интервалов RR в области низких частот 0,15-0,04 Гц (6,5-25 с), мс2; • HF-мощность спектра интервалов RR в области высоких частот 0,4-0,15 Гц (2,5-6,5 с), мс2; • %VLF -- процент колебаний очень низких частот в общей мощности спектра; • %LF- процент колебаний низких частот в общей мощности спектра; • %H- процент колебаний высоких частот в общей мощности спектра; • LF/HF- симпато-вагальный индекс, отражающий баланс симпатических и парасимпатических регуляторных влияний на сердце. Результаты обрабатывали статистическими методами с помощью t- критерия Стьюдента при р < 0,05. Результаты Из литературы известно, что в спектре здорового человека мощность HF (30-35%) преобладает над мощностью LF (5-15%). Коэффициент LF/HF составляет 0,3-0,4. Значительную долю, которая превышает доли всех остальных составляющих спектра, занимают VLF 60-70% [10]. В нашем исследовании были получены следующие результаты: на фоне лечения ФП амиодароном в структуре спектра преобладали очень низкие частоты (VLF), их доля составляла более половины (58-66%), что свидетельствует о выраженном влиянии гуморальных механизмов в регуляции сердечного ритма. Мощность низких частот (LF), отражающих влияние симпатической нервной системы, в большинстве случаев превышала мощность высоких колебаний. Доля LF составляла 23-57%, а доля HF - 7-19%. Коэффициент LF/HF составлял 2,0-5,3. Таким образом, на фоне амиодарона в регуляции работы сердца значительно преобладали симпатические влияния (рис. 1). У пациентов с СД мощность VLF в большинстве случаев была выше, чем у пациентов без СД, доля VLFсоставляла 69-76%. Следует отметить, что спектрограммы пациентов с СД и без значительно различались по выраженности VLF, которые, как считают некоторые исследователи [11], отражают нейрогуморальные механизмы в регуляции деятельности сердца. Полученные данные свидетельствуют в пользу данного положения, поскольку у пациентов с СД, несомненно, изменены нейрогуморальные влияния на сердце. При этом сохранялось превышение низких частот над высокими. Отношение LF/HF в этой группе пациентов составляло 1,12-5,3. Доля HF не превышала 11% (рис. 2.). У пациентов, имеющих нарушения проведения в спектре преобладали медленные частоты. Доля LF составляла 57%, при этом из-за выраженного снижения мощности VLF до 24% доля HF была достаточно высокой - 19%. Однако отношение LF/HF было равно трём, что свидетельствует о выраженном преобладании влияния симпатической нервной системы на частоту сердечных сокращений (рис. 3.). Результаты по статистическим и геометрическим показателям обследуемых пациентов на фоне лечения ФП амиодароном (600 мг внутривенно, капельно) или соталолом (40 мг в день, per os) представлены в таблице. На фоне лечения ФП соталолом в структуре спектра преобладали VLF. Их доля достигала 55-83%, что гораздо выше, чем на фоне амиодарона. Мощность LF значительно превосходила мощность HF. Доля LF была сопоставима с этим показателем на фоне амиодарона и составляла 27-37%, а быстрых - 2-11%, что ниже, чем при введении амиодарона. Значение симпато-вагального коэффициента также свидетельствует о значительном преобладании влияния симпатической нервной системы в регуляции деятельности сердца и составляло 4,21-7,29. Этот показатель на фоне лечения соталолом был гораздо выше, чем на фоне лечения амиодароном, несмотря на то что соталол проявляет β-адреноблокирующие свойства (рис. 4.). Следует отметить, что не было обнаружено прямой зависимости между длиной сердечного цикла и мощностью спектра. Таким образом, спектральные характеристики, возможно, отражают механизмы регуляции деятельности сердца и не зависят от частоты сердечного ритма, в отличие от статистических показателей, например, стандартного отклонения интервалов RR SDNN [9]. В этом случае наблюдалось чёткая зависимость вариабельности сердечного ритма от его частоты: чем меньше частота сокращений сердца, тем выше вариабельность. Обсуждение Принято считать, что механизм ФП заключается в циркуляции волны возбуждения, или re-entry [5, 6]. Установлено, что важную роль в возникновении и поддержании ФП играет повышенный тонус блуждающих нервов [12]. Поскольку одной из причин возникновения пароксизмальной ФП является изменение влияния на сердце автономной нервной системы, это условие нужно учитывать при лекарственной терапии [13]. Приступы пароксизмальной ФП чаще возникают ночью, когда возрастает влияние блуждающего нерва на сердце [14]. Это противоречит общему мнению о том, что повышение тонуса симпатической нервной системы провоцирует бóльшую часть сердечно-сосудистых нарушений. Данное обстоятельство необходимо принимать во внимание при терапии и профилактике ФП. В заключении Рабочей группы экспертов, занимающихся изучением механизмов аритмий и их медикаментозного лечения (Sicilian Gambit), именно рефрактерный период предсердий определяется как «уязвимый» параметр у больных с ФП [8]. Кроме того, большое значение имеют дисперсия рефрактерности и нарушение проведения возбуждения по предсердиям. В экспериментальных исследованиях было продемонстрировано, что укорочение эффективного рефрактерного периода предсердий развивается при повышении тонуса как симпатического, так и парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Однако повышение тонуса блуждающего нерва сопровождается возрастанием дисперсии рефрактерности, что и приводит к возникновению ФП. Удлинение эффективного рефрактерного периода предсердий с помощью антиаритмических препаратов III класса лежит в основе их эффективности при ФП. Таким образом, лечение ФП в настоящее время является серьёзной проблемой. Наиболее предпочтительным является подбор антиаритмических препаратов с учётом индивидуальной клинической формы ФП и конкретных патогенетических факторов [15-17]. Для оценки состояния вегетативной нервной системы и её роли в регуляции деятельности сердца, несомненно, полезно будет использование спектрального анализа вариабельности сердечного ритма. Выводы 1. На фоне амиодарона у пациентов с фибрилляцией предсердий при спектральном анализе вариабельности сердечного ритма в структуре спектра преобладают очень низкие колебания, при этом мощность низких частот превышает мощность высоких частот, что свидетельствует о преимущественном влиянии симпатической нервной системы на хронотропную функцию сердца, а также о значительной роли нейрогуморальных механизмов. 2. На фоне соталола симпатические и нейрогуморальные механизмы регуляции деятельности сердца были более выражены, чем на фоне амиодарона.

About the authors

Ekaterina P. Popova

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University

Email: kispo-pharm@mail.ru
MD, PhD, Associate Professor of the Department of Pharmacology, Moscow, 119435, Russian Federation Moscow, 119435, Russian Federation

O. T Bogova

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education

Moscow, 125993, Russian Federation

S. N Puzin

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education

Moscow, 125993, Russian Federation

I. S Matsokin

Municipal Clinical Hospital № 24

Moscow, 127015, Russian Federation

A. A Gadzhimagomedova

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education

Moscow, 125993, Russian Federation

D. A Sychev

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education

Moscow, 125993, Russian Federation

V. P Fisenko

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University

Moscow, 119435, Russian Federation

References

Supplementary files