ASSESSING CNS CONDITIONS IN ATRIAL FIBRILLATION PATIENTS BY BACKGROUND AND REACTIVE EEG PATTERNS

Abstract


CNS condition in patients suffering from regular or paroxysmal atrial fibrillations (AF) was assessed by background and reactive patterns of encephalic bioelectric activity. The findings suggest that inadequate brain blood supply in such patients is accompanied in most of them by compromised excitability and lability of cortical neurons, more pronounced in regular compared with paroxysmal AF cases. Such changes may be a consequence of brain hypoxia resulting from insufficient blood supply. Therefore, the patients who have regular AF are at a higher risk of stroke.

Введение. Сердечно-сосудистые заболевания остаются самыми распространенными в мире уже второе столетие. По мере развития и совершенствования научных изысканий и новых средств диагностики обнаруживаются и новые формы сердечно-сосудистой патологии. Особое значение приобретают заболевания, связанные с нарушением сердечного ритма. К одному из них относится мерцательная аритмия, или фибрилляция предсердий (I48 по МКБ-10) [1]. Развитие такого рода патологии приводит к нарушению кровообращения, повышенному риску тромбооб-разования и, как следствие, ишемическому инсульту. Известно, что каждый шестой инсульт происходит у больного с фибрилляцией предсердий [2-5] и смертность среди таких больных в 2 раза выше, чем у сверстников с синусовым ритмом сердца [6]. В соответствии с клиническими проявлениями выделяют две формы фибрилляции предсердий (ФП): постоянную и пароксизмальную. При пароксизмальной форме ФП нарушение сердечного ритма продолжается не более 7 суток и заканчивается самостоятельно. В отличие от этого при постоянной форме ФП нормальный сердечный ритм не восстанавливается даже после применения фармакотерапии. По существующим наблюдениям лица, страдающие ФП, становятся физически менее активными, 40 МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2015 г., ТОМ 15, № 4 снижаются их общие интеллектуальные возможности, утрачиваются профессиональные навыки [7-9], т. е. происходят определенные негативные изменения в деятельности центральной нервной системы (ЦНС). При этом большинство исследователей указывают на достаточно четкую зависимость степени деградации высших функций ЦНС от времени существования данного нарушения ритма, т. е. пароксизмальной или постоянной форм фибрилляции предсердий [9]. Целью настоящей работы было выявить особенности функционального состояния центральной нервной системы больных с пароксизмальной и постоянной формами фибрилляции предсердий по параметрам электрической активности головного мозга. Материалы и методы исследования. Обследованы 49 мужчин с основным диагнозом ишемическая болезнь сердца (ИБС) с фибрилляцией предсердий. Все больные находились на стационарном лечении и в клинике, из них 29 человек имели постоянную форму ФП (группа I) и 20 - пароксизмальную форму (группа II). В группе I обследовались пациенты в возрасте от 56 до 85 лет (в среднем 61,8 года) с давностью заболевания в среднем 11 лет, группу II составили пациенты в возрасте от 50 до 83 лет (в среднем 66,6 года) с давностью заболевания в среднем 6 лет. Запись биоэлектрической активности (БЭА) мозга осуществлялась на 21-канальном энцефалографе фирмы «Мицар» (Россия, Санкт-Петербург) в состоянии покоя и при воздействии функциональных нагрузок: ритмической фотостимуляции (РФС) и двухминутной гипервентиляции. Активные электроды располагались по стандартной схеме 10x20 (Джаспер, 1947). В качестве индифферентного использовался усредненный электрод (Av). Вспышки длительностью 50 мкс и энергией 0,3 Дж подавались дискретно от 2 до 24 Гц с шагом в 2 Гц сериями по 4-6 с. Оценка электрической активности проводилась визуально по классификации И. А. Святогор [10] и с помощью математической обработки, которая заключалась в оценке спектров мощности отрезков ЭЭГ по 8-10 с и результатов топографического картирования с усреднением стационарных участков длительностью по 2 с. При визуальном анализе в фоновых паттернах ЭЭГ у обследованных пациентов оценивались следующие показатели: частота, амплитуда и индекс альфа-ритма (время присутствия данной составляющей, выраженное в процентах по отношению ко всей записи фона), а также образ (веретено -образный, машинообразный, пароксизмальный), распределение по конвекситальной поверхности и степень искаженности другими составляющими ЭЭГ - дельта-, тета- и бета-диапазонов. Общепризнано, что именно альфа-ритм отражает оптимальные корково-подкорковые взаимоотношения и наиболее характерен для здоровых лиц. По выраженности остальных дельта-, тета- и бета-составляющих, «разрушающих» альфа-ритм, определялась степень неустойчивости нейродинамических процессов, что, в свою очередь, свидетельствовало об отклонении от нормальных значений ЭЭГ, связанных с патологическими проявлениями разной степени. При воздействии РФС принимался во внимание характер перестройки фоновой активности, а по отчетливости реакции усвоения определялся баланс процессов возбуждения и торможения. Результаты и их обсуждение. У обследованных пациентов визуально выделено три основных типа фоновых паттернов ЭЭГ (I, II, III), три степени неустойчивости нейродинамических процессов (легкая, умеренная и средней выраженности), свидетельствующих о нарушении функционального состояния центральной нервной системы разной степени, и три типа реакции перестройки на РФС: отсутствие реакции или неотчетливое усвоение отдельных частот (0-1); достаточно отчетливое усвоение РФС (2) и выраженная реакция перестройки БЭА на РФС (3). Первый тип БЭА характеризовался доминированием альфа-ритма частотой 9-11 Гц с индексом 70%, веретенообразным, правильно распределенным и не искаженным другими составляющими, что соответствовало легкой степени неустойчивости нейродина-мических процессов. Такой тип свидетельствовал о нормальных корково-подкорковых взаимоотношениях (рис. 1) и регистрировался у 8 пациентов из всех обследованных: у 2 (7%) пациентов из группы I и у 6 (30%) - из группы II (таблица), что достоверно (р<0,05) отличало эти группы друг от друга. Для второго типа БЭА (тип II) был характерен доминирующий альфа-ритм, сниженный по частоте (8 Гц) и переходящий в тета-ритм (7-6 Гц) с индексом 60% , без зональных различий с субдоминированием низкоамплитудной полиморфной медленной активности (НПМА) дельта- и тета-диапазонов, что соответствовало неустойчивости нейродинамиче-ских процессов средней степени выраженности (рис. 2). Такой тип ЭЭГ регистрировался у 11 человек, из них у 8 (27%) пациентов группы I и у 3 (15%) - группы II (см. таблицу), что также достоверно (p<0,05) отличало эти две группы друг от друга. Третий тип БЭА характеризовался значительным снижением индекса альфа-ритма вплоть до полного МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2015 г., ТОМ 15, № 4 41 Рис. 1. Фр агмент ЭЭГ типа I с доминированием альфа-ритма (частотой 9 Гц, индексом 70%) и его спектры пациента 57 лет с фибрилляцией предсердий пароксизмального типа. Таблица Распределение пациентов с постоянной и пароксизмальной формами ФП по типам ЭЭГ, степени неустойчивости нейродинамических процессов и отчетливости реакции усвоения РФС Форма ФП Кол-во чел. Параметры ЭЭГ Типы ЭЭГ Неустойчивость нейродинамических процессов Степень отчетливости РУР I II III легкая умеренная средней выражен ности 0-1 2 3 Постоянная 29 2 8 19 2 3 24 26 2 1 (100%) (7%) (27%) (66%) (7%) (10%) (83%) (91%) (6%) (3%) Пароксизмальная 20 6 3 11 7 1 12 12 1 7 (100%) (30%) (15%) (55%) (14%) (2%) (84%) (60%) (5%) (35%) Всего 49 8 И 30 9 4 36 38 3 8 Достоверность р<0,05 р<0,05 р<0,05 - - - - р<0,05 его отсутствия (30-0%), доминированием НПМА, субдоминированием низкоамплитудной бета-активности (рис. 3). Такой тип ЭЭГ регистрировался у 30 человек: у 19 (66%) пациентов группы I и у 11 (55%) - группы II. Неустойчивость нейродинами-ческих процессов была достаточно высокой, т. е. средней степени выраженности, у подавляющего большинства обследованных лиц как в группе I (83%), так и в группе II (84%). Характер перестройки БЭА при ритмической фотостимуляции оказался следующим. Отсутствие реакции перестройки или неотчетливое усвоение отдельных частот (0-1) выявлено у 38 (91%) пациентов, из них у 26 группы I и у 12 (60%) - группы II (см. таблицу). Достаточно отчетливое усвоение (2) регистрировалось у 2 (7%) пациентов группы I и у 1 (5%) - группы II, а выраженное усвоение ритмов фотостимуляции (3) отмечалось у 1 (3%) пациента 42 МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2015 г., ТОМ 15, № 4 Рис. 2. Фр агмент ЭЭГ типа II с доминированием тета-ритма (частотой 6 Гц, индексом 60%) и его спектры пациента 64 лет с фибрилляцией предсердий постоянного типа. Рис. 3. Фр агмент ЭЭГ типа III с отсутствием альфа-ритма и доминированием низкоамплитудной полиморфной медленной активности и его спектры пациента 64 лет с фибрилляцией предсердий пароксизмального типа. МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2015 г., ТОМ 15, № 4 43 группы I и у 7 (35%) - группы II (рис. 4), что тета- и бета-диапазонов, «разрушающих» альфадостоверно отличало эти две группы (р<0,05). ритм, отражает неустойчивость нейродинамических Таким образом, в группе I выявлено достоверно процессов, что, в свою очередь, свидетельствует (p<0,05) меньшее число пациентов с нормальными об отклонении от нормальных значений ЭЭГ, связан-корково-подкорковыми взаимоотношениями, чем ных с патологическими проявлениями разной степени Рис. 4. Фр агмент ЭЭГ и его спектры с выраженной реакцией усвоения РФС на частоте 10 Гц пациента 64 лет с фибрилляцией предсердий пароксизмального типа. в группе II (7% и 30% соответственно) и достоверно большее число с патологическими признаками ЭЭГ: 27 % типа II в группе I и 15% в группе II. Неустойчивость нейродинамических процессов была высокой в обеих группах. Кроме этого, у подавляющего большинства обследованных пациентов - у 38 человек (80%) - отмечалось либо полное отсутствие реакции усвоения на подаваемые стимулы, либо неотчетливое усвоение. Но достоверно большее число таких пациентов наблюдалось в группе I по сравнению с группой II (26 и 12 человек соответственно). Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что в группе I регистрируются более выраженные изменения БЭА мозга, чем у пациентов группы II. Как показали наши исследования, проведенные ранее [10-12], фоновые паттерны ЭЭГ отражают либо оптимальные корково-подкорковые взаимоотношения, либо их нарушения с преимущественным вовлечением в процесс того или иного уровня ЦНС. Появление регулярных и групповых волн дельта-, выраженности. Характер перестройки биоэлектрической активности в ответ на ритмическую фотостимуляцию свидетельствует о состоянии баланса между процессами возбуждения и торможения [10, 12, 13]. Так, ЭЭГ с хорошо выраженным альфа-ритмом, доминирующим с индексом 70-80%, частотой 9-11 Гц, в фоновых паттернах, практически неискаженным другими составляющими и достаточно отчетливым усвоением РФС, характерным для здоровых лиц, может свидетельствовать о наиболее оптимальных корково-подкорковых взаимоотношениях. У обследованных нами лиц такой характер БЭА мозга был зарегистрирован только у 2 пациентов с постоянной формой ФП и у 6 - в группе с пароксизмальной формой ФП. ЭЭГ с доминированием альфа-ритма с индексом 60-80 %, частотой до 8-7-6 Гц и с отсутствием реакции усвоения РФС, как показали наши исследования пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией II степени или церебральным атеросклерозом, 44 МЕДИЦИНСКИЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2015 г., ТОМ 15, № 4 была характерна при гипоксии мозга и выраженном снижении возбудимости и лабильности корковых нейронов [11, 13]. Подобный характер БЭА зарегистрирован нами у 8 (27%) лиц с постоянной формой ФП и у 3 (15%) - с пароксизмальной, что достоверно отличало эти две группы друг от друга. Такой характер БЭА мозга у пациентов с ФП также может отражать преимущественное снижение функционального состояние корковых нейронов вслед -ствие выраженной гипоксии, что, скорее всего, у больных с ФП обусловлено сердечно-сосудистой недостаточностью. ЭЭГ со сниженным индексом альфа-ритма (30-0%) и с отсутствием реакции усвоения РФС была характерна для лиц с выраженным снижением возбудимости и лабильности корковых нейронов [13], что также, скорее всего, могло быть следствием гипоксии мозга. В наших исследованиях подоб -ный тип ЭЭГ был зарегистрирован у 30 человек, из которых 19 (66%) пациентов были с постоянной формой ФП и 11 (55%) - с пароксизмальной. В отличие от этого, сочетание сниженного индекса альфа-ритма или полного его отсутствия с выраженной реакцией усвоения ритмов фотостимуляции, свидетельствующее о выраженном повышении процессов возбуждения (см. рис. 4), было характерно для лиц с преимущественным раздражением оральных отделов ствола головного мозга (мезопонтийный уровень) в результате остеохондроза позвоночника [13]. Такой тип ЭЭГ в наших исследованиях встречался только у одного (3%) пациента с постоянной формой ФП и у 7 (35%) - с пароксизмальной формой, что также достоверно (р<0,05) отличало эти две группы. Проведенные исследования электрической активности мозга пациентов с нарушением сердечного ритма по типу фибрилляции предсердий показали, что недостаточность кровообращения, наблюдающаяся при этом заболевании, у подавляющего большинства пациентов сопровождается снижением возбудимости и лабильности корковых нейронов, причем у лиц с постоянной формой ФП это выражено в большей степени, чем у лиц с пароксизмальной формой ФП. Мы предполагаем, что такие изменения могут быть следствием гипоксии мозга вследствие недостаточного кровоснабжения. А поскольку у лиц с постоянной формой ФП эти изменения выражены значительнее, то и риску возникновения инсульта они подвержены в большей степени. Таким образом, полученные данные показали важность оценки функционального состояния не только сердечно-сосудистой системы, но и оценки функционального состояния центральной нервной системы по показателям биоэлектрической активности головного мозга. Своевременно предпринятый анализ будет способствовать выявлению лиц с повышенным риском возникновения инсульта с целью его предупреждения.

I A Svyatogor

Pavlov Institute of Physiology RAS; Institute for Experimental Medicine; S. M. Kirov Military Medical Academy

Email: svyatogor372@yandex.ru

N L Guseva

Pavlov Institute of Physiology RAS; Institute for Experimental Medicine; S. M. Kirov Military Medical Academy

Email: guseva_nad@mail.ru

G A Sofronov

Pavlov Institute of Physiology RAS; Institute for Experimental Medicine; S. M. Kirov Military Medical Academy

A E Alanichev

Pavlov Institute of Physiology RAS; Institute for Experimental Medicine; S. M. Kirov Military Medical Academy

E M Boyarskaya

Pavlov Institute of Physiology RAS; Institute for Experimental Medicine; S. M. Kirov Military Medical Academy

N G Zueva

Pavlov Institute of Physiology RAS; Institute for Experimental Medicine; S. M. Kirov Military Medical Academy

S V Efimov

Pavlov Institute of Physiology RAS; Institute for Experimental Medicine; S. M. Kirov Military Medical Academy

  1. Международная статистическая классификация болезней и проблем, связанных со здоровьем: МКБ-10.- М.: Медицина, 2003.- 2432 с.
  2. Подлесов А. М., Бойцов С. А., Егоров Д. Ф. и др. Мерцательная аритмия.- СПб.: ЭЛБИ, 2001.- 335 с.
  3. Егоров Д. Ф., Лещинский Л. А., Недоступ А. В., Тюлькина Е. Е. Мерцательная аритмия: стратегия и тактика на пороге XXI века.- М.: Алфавит, 1998.- 412 с.
  4. Кушаковский М. С. Аритмии сердца. Руководство для врачей.- CПб.: ИКФ «Фолиант», 1999.- 640 с.
  5. Hart R. G., Halperin J. L. Atrial fibrillation and thromboembolism: a decade of progress in stroke prevention // Ann. Intern. Med.- 1999.- Vol. 131.- Р. 688-695.
  6. Krahn A. D., Manfreda J., Tate R. B., Mathewson F. A., Cuddy T. E. The natural history of atrial fibrillation: incidence, risk factors, and prognosis in the Manitoba Follow-UpStudy // Am. J. Med.- 1995.- Vol. 98.- P. 476-484.
  7. Kilander L., Andren B., Nyman H. et al. Atrial fibrillation is an independent determinant of low cognitive function. A cross-sectional study in elderly men // Stroke.- 1998.- Vol. 29 (9).- P. 1816-1820.
  8. Heidbuchel H., Panhuyzen-Goedkoop N., Corrado D. et al. Recommendations for participation in leisure-time physical activity and competitive sports of patients with arrhythmias and potentially arrhythmogenic conditions. Part 1: Supraventricular arrhythmias and pacemakers // Eur. J. Cardiovasc. Prev. Rehabil.- 2006.- № 13.- P. 475-484.
  9. Деревнина Е. С., Персашвили Д. Г., Шварц Ю. Г. Когнитивные расстройства у пациентов с фибрилляцией предсердий. Фундаментальные исследования (ч. 2).- 2012.- C. 281-285.
  10. Святогор И. А. Классификация ЭЭГ-паттернов и их нейрофизиологическая интерпретация при дезадаптационных расстройствах // Биологическая обратная связь.- 2000.- Т. II, № 3.- С. 10-19.
  11. Святогор И. А., Моховикова И. А., Бекшаев С. С., Ноздрачев А. Д. Оценка нейрофизиологических механизмов дезадаптационных расстройств по паттернам ЭЭГ // Журнал ВНД.- 2005.- Т. 55, № 2.- С. 164-174.
  12. Гу сева Н. Л., Святогор И. А., Софронов Г. А., Одинак М. М. Сравнительный анализ электроэнцефалограмм при черепно-мозговой травме острого и отдаленного периодов // Вестник Российской Военно-медицинской академии.- 2008.- № 1/(21).- С. 28-35.
  13. Святогор И. А., Гусева Н. Л. ЭЭГ-реакция усвоения ритма в норме и при нарушениях функционального состояния центральной нервной системы // Вестник клинической нейрофизиологии.- 2014.- № 1.- С. 13-21.

Views

Abstract - 66

PDF (Russian) - 0

Cited-By


PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2015 Svyatogor I.A., Guseva N.L., Sofronov G.A., Alanichev A.E., Boyarskaya E.M., Zueva N.G., Efimov S.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies