Functional state of the cardiovascular system in adolescents and young men of military age with bradyarrhythmia

Full Text

За последнее десятилетие значительно возрос уровень заболеваемости среди детей подросткового возраста 15–17 лет [8, 10]. Среди нарушений здоровья подростков одно из первых мест занимают функциональные отклонения [1, 5, 7]. По данным Генерального штаба Вооруженных Сил Российской Федерации, медицинские комиссии военкоматов вынуждены освобождать от службы каждого третьего призывника по причине неудовлетворительного состояния здоровья [4]. В связи с этим актуальной социально-демографической проблемой является изучение состояния здоровья с анализом тенденций, причин и возрастной специфики показателей заболеваемости подростков и лиц призывного возраста [2].

В структуре кардиологической заболеваемости и причин смертности у детей, подростков и лиц молодого возраста нарушения ритма сердца занимают одно из ведущих мест [3]. Нарушения ритма встречаются даже среди здоровых детей и подростков, что требует тщательной дифференциальной диагностики ЭКГ-отклонений [6]. Однако в большинстве случаев те или иные нарушения сердечного ритма становятся одним из первых клинических проявлений сердечно-сосудистой патологии подросткового и юношеского возраста, которые могут быть обусловлены влиянием как кардиальных, так и некардиальных факторов [2].

Среди всего многообразия нарушений сердечного ритма особое клиническое значение имеют брадиаритмии, так как они служат частой причиной ранней инвалидизации и сопряжены с повышенным риском внезапной сердечной смерти.

Материал и методы

В исследовании приняли участие 2067 лиц мужского пола допризывного и призывного возраста 16–27 лет (средний возраст — 19,7 ± 2,7 года), проходивших плановое клинико-диагностическое обследование по направлению райвоенкоматов и поликлиник на базе подросткового отделения Санкт-Петербургского городского бюджетного учреждения здравоохранения «Городская Мариинская больница». Всем 2067 пациентам выполнено скрининговое электрокардиографическое исследование в 12 стандартных отведениях в состоянии покоя. По результатам скрининговой экспресс-ЭКГ-диаг ностики все участники исследования распределены на группы — с нормокардией (n = 1266), с синусовой тахикардией (n = 171) и с синусовой брадикардией (n = 630). Диагностические критерии нормокардии — продолжительность интервала R–R 0,75–1,00 с и ЧСС 60–90 уд/мин; синусовой тахикардии — продолжительность интервала R–R < 0,75 с и ЧСС > 90 уд/мин; синусовой брадикардии — продолжительность интервала R–R > 1,00 с и ЧСС < 60 уд/мин.

Для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы выполняли эхокардиографическое исследование (ЭхоКГ); суточное мониторирование ЭКГ по Холтеру (ХМ ЭКГ) [9]; тредмил-тест.

ЭхоКГ-исследование проводили в М- и В-режи мах с оценкой следующих морфометрических параметров: размер корня аорты (АО в мм); расхождение створок аортального клапана (АК в мм); размер корня легочной артерии (ЛА в мм); размер левого предсердия (ЛП в мм); конечный диастолический размер левого желудочка (КДР в мм); конечный систолический размер левого желудочка (КСР в мм); толщина миокарда межжелудочковой перегородки (МЖП в мм); толщина свободной задней стенки левого желудочка (ТЗСЛЖ в мм); конечный систолический объем (КСО в мл), конечный диастолический объем (КДО в мл) левого желудочка по формуле H. Feigenbaum; фракция выброса крови из левого желудочка по Симпсону (ФВ в %).

Количественные переменные представлены в виде среднего арифметического значения ± стандартное отклонение (М ± σ). Категориальные переменные представлены в процентах. Гипотезу о равенстве двух средних для параметрических данных проверяли с помощью t-критерия Стьюдента. При анализе межгрупповых различий в группах, число которых больше двух, использовали однофакторный дисперсионный анализ и критерий Краскелла – Уоллиса (модуль ANOVA пакета STATISTICA 10.0). Для оценки связей между качественными переменными применяли критерий χ2. Статистически значимыми считали различия при р < 0,05.

Результаты и обсуждение

Анализ данных ЭхоКГ показал, что при брадикардии в сравнении с нормокардией и тахикардией отмечалось изменение некоторых морфофункциональных параметров сердца. Так, у пациентов с брадикардией средний размер ЛП (33,82 ± 2,46 и 32,38 ± 2,77; 32,86 ± 2,31 мм; р< 0,05), ЛА (23,53 ± 1,75 и 20,43 ± 1,23; 18,29 ± 1,75 мм; р < 0,05), ПП (ПП1 35,89 ± 2,36 и 35,10 ± 2,53; 34,83 ± 2,87 мм; р < 0,05; ПП2 38,56 ± 2,42 и 37,97 ± 2,93; 37,17 ± 1,78 мм; р < 0,05) и ПЖ (25,91 ± 1,45 и 25,10 ± 1,72; 25,29 ± 1,68 мм при р < 0,05) оказался больше, чем у лиц с нормокардией и тахикардией. Помимо этого в группе лиц с брадисистолическим типом сердечного ритма по сравнению с другими типами ритма получено более низкое среднее значение ФВ (62,51 ± 2,37 и 63,77 ± 2,79; 66,27 ± 3,28 %; р < 0,05) при более высоких средних значениях УО (79,96 ± 4,04 и 78,52 ± 5,97; 72,71 ± 7,27 мл; р < 0,05), КДО (127,96 ± 5,21 и 112,93 ± 9,84; 105,08 ± 16,67 мм; р < 0,05) и КДР (50,18 ± 2,90 и 49,63 ± 3,41; 48,71 ± 1,68 мм; р < 0,05) (табл. 1).

 

Таблица 1 (Table 1). Основные показатели эхокардиографии у подростков и лиц призывного возраста с разными типами сердечного ритма

The main parameters of echocardiography in adolescents and young men of military age with different types of heart rhythm

Параметры / Parameters	Типы сердечного ритма / The type of heart rhythm			F	р
	Нормокардия / Normocardia M ± σ (n = 1266)	Брадикардия / Bradycardia M ± σ (n = 630)	Тахикардия / Tachycardia M ± σ (n = 171)
Размер корня аорты, мм / Aortic root size, mm	32,80 ± 2,16	32,67 ± 2,37	31,90 ± 2,52	3,67	> 0,05
Расхождение створок аортального клапана, мм / Divergence of the aortic valve, mm	20,08 ± 1,64	20,45 ± 1,31	20,12 ± 2,48	0,11	> 0,05
Левое предсердие, мм / Left atrium, mm	32,38 ± 2,77	33,82 ± 2,46	32,86 ± 2,31	8,85	< 0,05
Конечный диастолический размер левого желудочка, мм / End diastolic size of the left ventricle, mm	49,63 ± 3,41	50,18 ± 2,90	48,71 ± 1,68	3,82	< 0,05
Конечный диастолический объем левого желудочка, мл / End diastolic volume of the left ventricle, ml	112,93 ± 9,84	127,96 ± 5,21	105,08 ± 16,67	7,44	< 0,05
Толщина межжелудочковой перегородки, мм / Thickness of interventricular septum, mm	9,24 ± 0,57	9,05 ± 0,87	9,14 ± 0,35	0,05	> 0,05
Толщина задней стенки левого желудочка, мм / Thickness of posterior wall of left ventricle, mm	9,28 ± 0,50	9,32 ± 0,96	9,86 ± 0,72	0,26	> 0,05
Ударный объем крови, мл / Shock volume of blood, ml	78,52 ± 5,97	79,96 ± 4,04	72,71 ± 7,27	3,87	< 0,05
Минутный объем крови, мл / Minute blood volume, ml	6,54 ± 1,24	6,33 ± 0,67	8,07 ± 1,45	6,23	< 0,05
Фракция выброса, % / Ejection fraction, %	63,77 ± 2,79	62,51 ± 2,37	66,27 ± 3,28	7,37	< 0,05
Правый желудочек, мм / Right ventricle, mm	25,10 ± 1,72	25,91 ± 1,45	25,29 ± 1,68	1,22	< 0,05
Легочная артерия, мм / Pulmonary artery, mm	20,43 ± 1,23	23,53 ± 1,75	18,29 ± 1,75	8,39	< 0,05
Размер правого предсердия над аортальным клапаном (ПП1, мм) / Size of the right atrium above the aortic valve, mm	35,10 ± 2,53	35,89 ± 2,36	34,83 ± 2,87	3,67	< 0,05
Размер правого предсердия над клапаном легочной артерии (ПП2, мм) / Size of the right atrium above the valve of the pulmonary artery, mm	37,97 ± 2,93	38,56 ± 2,42	37,17 ± 1,78	5,82	< 0,05

 

Вероятно, что на фоне вагус-индуцированного отрицательного хронотропного и инотропного эффектов отмечалось компенсаторное повышение УО, что могло быть следствием увеличения КДО левого желудочка, так как эти показатели взаимосвязаны. В свою очередь увеличение КДО способствовало повышению КДР левого желудочка, что вполне закономерно.

У всех пациентов с брадикардией при проведении тредмил-теста отмечался адекватный прирост ЧСС в ответ на физическую нагрузку. Сравнительный анализ не выявил достоверных статистических различий средних показателей объема выполненной работы, пороговой мощности, двойного произведения у пациентов с разными типами сердечного ритма (р > 0,05) (табл. 2). Однако в группе пациентов с брадисистолическим типом сердечного ритма получено более высокое среднее значение инотропного резерва (62,4 ± 19,3 и 55,3 ± 25,2; 30,0 ± 13,2 %; р < 0,01) и хронотропного резерва (90,4 ± 24,9 и 86,2 ± 25,7; 71,0 ± 25,6 %; р < 0,05) при более низком коронарном резерве (86,0 ± 11,5 и 90,8 ± 10,5; 97,5 ± 6,2 %; р < 0,01), максимальном потреблении кислорода (40,2 ± 6,4 и 42,7 ± 7,4; 41,4 ± 3,8 мл/мин/кг; р < 0,05) и более длительном восстановительном периоде (10,4 ± 1,5 и 9,6 ± 1,4; 10,1 ± 1,6 мин; р < 0,01) по сравнению с нормосистолическим и тахисистолическим типами. Наиболее низкий коэффициент расходования хроноинотропного резерва зафиксирован в группе лиц с тахисистолией в сравнении с другими типами сердечного ритма (2,6 ± 1,1 и 3,2 ± 1,6; 3,2 ± 1,3; р < 0,01). Таким образом, исследование продемонстрировало, что у пациентов с брадисистолическим типом сердечного ритма физическая работоспособность в целом не снижается. Следует отметить, что сохранение нормальной физической работоспособности обеспечивается за счет мобилизации инотропного и хронотропного резервов, но на фоне более низкого коронарного резерва и снижения максимального потребления миокарда в кислороде. Однако у пациентов с брадисистолическим типом сердечного ритма возрастает длительность восстановительного периода, что является следствием замедления адаптации после выполнения физической нагрузки. Результаты исследования свидетельствуют о том, что мобилизация приспособительных механизмов способна обеспечить нормальную потенциальную контрактильность миокарда левого желудочка в ответ на физическую нагрузку у пациентов с синусовой брадикардией.

 

Таблица 2 (Table 2). Основные показатели тредмил-теста у подростков и лиц призывного возраста с разными типами сердечного ритма

The main indicators of treadmill test in adolescents and young men of military age with different types of heart rhythm

Параметры / Parameters	Типы сердечного ритма / The type of heart rhythm			F	р
	Нормокардия / Normocardia M ± σ (n = 1266)	Брадикардия / Bradycardia M ± σ (n = 630)	Тахикардия / Tachycardia M ± σ (n = 171)
Объем выполненной работы, кг ∙ м / Volume of work performed, kg ∙ m	5815,3 ± 196,7	5880,0 ± 236,8	5785,7 ± 122,2	0,05	> 0,05
Пороговая мощность выполненной нагрузки, Вт / Threshold power of the fulfilled load, W	121,9 ± 21,6	120,0 ± 21,9	117,8 ± 11,3	1,12	> 0,05
Инотропный резерв, % Inotropic reserve, %	55,3 ± 25,2	62,4 ± 19,3	30,0 ± 13,2	60,8	< 0,01
Хронотропный резерв, % / Chronotropic reserve, %	86,2 ± 25,7	90,4 ± 24,9	71,0 ± 25,6	3,44	< 0,05
Коронарный резерв, % / Coronary reserve, %	90,8 ± 10,5	86,0 ± 11,5	97,5 ± 6,2	26,64	< 0,01
Двойное произведение, у. е. / Double product, c. u.	257,4 ± 47,9	253,1 ± 34,8	266,0 ± 34,8	2,26	> 0,05
Коэффициент расходования хроноинотропного резерва, у. е. / Coefficient spending chrono-inotropic reserve, c. u.	3,2 ± 1,6	3,2 ± 1,3	2,6 ± 1,1	5,1	< 0,01
Максимальное потребление кислорода, мл/мин/кг / Maximum oxygen consumption, ml/min/kg	42,7 ± 7,4	40,2 ± 6,4	41,4 ± 3,8	4,2	< 0,05
Время восстановительного периода, мин / Duration of the recovery period, min	9,6 ± 1,4	10,4 ± 1,5	10,1 ± 1,6	8,83	< 0,01

 

Для изучения хронобиоритмологических аспектов брадиаритмий проведен анализ результатов ХМ у подростков и лиц призывного возраста. В настоящее время четко выверенных норм значений среднедневной и средненочной ЧСС для подростков и юношей при ХМ не существует. В связи с этим при оценке среднесуточных и средненочных показателей ЧСС использовали критерии M. Brodsky [9]. Анализ результатов ХМ ЭКГ показал, что из 630 подростков и лиц призывного возраста с брадисистолическим типом сердечного ритма у 401 (63,7 %) имелось снижение среднего уровня ЧСС ниже референсных значений — среднедневной ЧСС < 80 уд/мин и/или средненочной ЧСС < 56 уд/мин. Полученные данные свидетельствуют о том, что у пациентов с брадисистолическим типом сердечного ритма достаточно часто при ХМ ЭКГ может наблюдаться изменение хронобиоритмологических параметров с существенным уреженим ЧСС в дневное и/или ночное время суток.

Анализ данных ХМ ЭКГ позволил выделить несколько хронобиоритмологических типов синусовой брадикардии. Так, у 43,8 % пациентов с синусовой брадикардией (n = 176) отмечалось снижение как среднедневной ЧСС, так и средненочной ЧСС ниже референсных значений. У 30,9 % (n = 124) пациентов с синусовой брадикардией наблюдалось снижение только среднедневной ЧСС < 80 уд/мин, а у 25,3 % (n = 101) лиц — снижение только средненочной ЧСС < 56 уд/мин (рис. 1).

 

Рис. 1. Хронобиоритмологические типы синусовой брадикардии, определяемые при холтеровском мониторировании ЭКГ

 

Установлено, что у пациентов с брадисистолическим типом сердечного ритма уровень среднедневной (78,5 ± 10,3 и 82,3 ± 15,6; 86,4 ± 10,8 уд/мин; р < 0,01), средненочной (55,6 ± 7,6 и 62,3 ± 9,5; 67,1 ± 16,1 уд/мин; р < 0,01) и среднесуточной ЧСС (68,3 ± 11,8 и 71,2 ± 8,9; 76,7 ± 9,9; р < 0,01) ниже, чем при нормосистолическом и тахисистолическом типах сердечного ритма. В группе пациентов с брадисистолическим типом сердечного ритма минимальный уровень ЧСС в дневное время достигал 54 уд/мин, а максимальный — 112 уд/мин. При этом в ночное время эти показатели составили 36 и 90 уд/мин соответственно. У пациентов с брадисистолическим типом сердечного ритма по сравнению с другими типами отмечалось более выраженное снижение ЧСС в ночное время, что нашло отражение в повышении циркадного индекса (1,41 ± 0,21 и 1,32 ± 0,17; 1,29 ± 0,26; р < 0,05) (табл. 3).

 

Таблица 3 (Table 3). Основные показатели холтеровского мониторирования у подростков и лиц призывного возраста в зависимости от типа сердечного ритма

The main indicators of Holter ECG monitoring in adolescents and young men of military age with different types of heart rhythm

Параметры / Parameters	Типы сердечного ритма / The type of heart rhythm			F	р
	Нормокардия / Normocardia M ± σ (n = 1266)	Брадикардия / Bradycardia M ± σ (n = 630)	Тахикардия / Tachycardia M ± σ (n = 171)
Уровень средней ЧСС в течение дня по холтеровскому монитору, уд/мин / The level of the average heart rate during the daytime by the Holter monitor, beats/min	82,3 ± 15,6 Min 60 Max 126	78,5 ± 10,3 Min 54 Max 112	86,4 ± 10,8 Min 74 Max 150	17,8	< 0,01
Уровень средней ЧСС в течение ночи по холтеровскому монитору, уд/мин / The level of the average heart rate during the night time according to the Holter monitor, beats/min	62,3 ± 9,5 Min 45 Max 87	55,6 ± 7,6 Min 36 Max 90	67,1 ± 16,1 Min 49 Max 97	13,2	< 0,01
Уровень средней ЧСС в течение суток по холтеровскому монитору, уд/мин / The level of the average heart rate during the 24 hours according to the Holter monitor, beats/min	71,2 ± 8,9 Min 45 Max 126	68,3 ± 11,8 Min 36 Max 112	76,7 ± 9,9 Min 49 Max 150	3,5	< 0,05
Циркадный индекс / Circadian Index	1,32 ± 0,17	1,41 ± 0,21	1,29 ± 0,26		< 0,05

 

Сравнительный анализ электрокардиографических изменений, зафиксированных с помощью разных диагностических методик, продемонстрировал более частую выявляемость нарушений внутрижелудочковой проводимости (р < 0,01); суправентрикулярной (р < 0,01) и желудочковой экстрасистолии (р < 0,01) при суточном мониторировании ЭКГ, чем при обычном электрокардиографическом скрининговом обследовании призывников. При ХМ ЭКГ у подростков и лиц призывного возраста более часто, чем при обычном электрокардиографическом скрининге, выявлялись такие изменения, как эктопический предсердный ритм (р < 0,01); миграция водителя ритма по предсердиям (р < 0,01), нарушение процессов реполяризации левого желудочка (р < 0,01), синоатриальная блокада II степени 1-го и 2-го типов (р < 0,01), атриовентрикулярная блокада I–II степени (р < 0,01) (табл. 4).

 

Таблица 4 (Table 4). Частота выявления электрокардиографических изменений при использовании разных диагностических методов исследования у пациентов с синусовой брадикардией

Frequency of detection of electrocardiographic changes using different diagnostic methods in patients with sinus bradycardia

ЭКГ-отклонения / ECG-deviations	ХМ ЭКГ / Holter monitoring	ЭКГ-покоя / ECG at rest	χ2	р
	Частота, % / Frequency, %	Частота, % / Frequency, %
Нарушение внутрижелудочковой проводимости / Violation of intraventricular conductivity	62,2	54,1	9,6	< 0,01
Удлинение интервала QT / QT interval extension	45,3	46,7	0,0	> 0,05
Суправентрикулярная экстрасистолия / Supraventricular extrasystole	36,3	5,9	27,1	< 0,01
Миграция водителя ритма по предсердиям / Migrating the pacemaker atrial	35,1	17,3	8,4	< 0,01
Нарушение процессов реполяризации левого желудочка / Violation of the processes of repolarization of the left ventricle	24,1	7,8	11,0	< 0,01
Синоатриальная блокада II ст. / Sinoatrial blockade of II degree	21,4	10,3	29,5	< 0,01
Атриовентрикулярная блокада I–II ст. / Atrioventricular blockade of I–II degree	15,7	9,2	12,2	< 0,01
Эктопический предсердный ритм / Ectopic atrial rhythm	15,3	0,2	10,9	< 0,01
Желудочковая экстрасистолия / Ventricular extrasystole	14,4	1,2	9,8	< 0,01
ЭКГ-признаки WPW-феномена / ECG signs of the WPW phenomenon	10,8	10,8	0,0	> 0,05

 

Заключение

При брадисистолическом типе сердечного ритма формируются адаптационно-компенсаторные механизмы, направленные на обеспечение адекватного системного кровотока. У большинства пациентов с синусовой брадикардией при ХМ ЭКГ наблюдаются хронобиоритмологические изменения в виде снижения среднедневных и/или средненочных показателей ЧСС ниже референсных значений. Полученные данные свидетельствуют о целесообразности использования ХМ ЭКГ и нагрузочных тестов в алгоритме клинико-инструментального обследования лиц, подлежащих прохождению воинской службы. Это дает возможность оценить толерантность к физическим нагрузкам и исключить наличие прогностически неблагоприятных нарушений ритма и проводимости у потенциальных военнослужащих.

About the authors

Inna A. Klubkova

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Author for correspondence.
Email: kia13670@mail.ru

Postgraduate Student, Department of Family Medicine AF and DPO

Russian Federation, Saint Petersburg

Marina V. Avdeeva

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: Lensk69@mail.ru

MD, PhD, Dr Med Sci, Professor, Department of Family Medicine AF and DPO

Russian Federation, Saint Petersburg

Larisa V. Shcheglova

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: shcheglovalar@mail.ru

MD, PhD, Dr Med Sci, Professor, Head, Department of Family Medicine AF and DPO

Russian Federation, Saint Petersburg

Dina R. Kiryanova

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: alex@avs.net.ru

MD, PhD, Associate Professor, Department of Family Medicine AF and DPO

Russian Federation, Saint Petersburg

Marina Yu. Erina

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: erinamu@yandex.ru

MD, PhD, Associate Professor, Department of Family Medicine AF and DPO

Russian Federation, Saint Petersburg

References

Supplementary files