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

全文:

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.

作者简介

Inna Klubkova

St. Petersburg State Pediatric Medical University

编辑信件的主要联系方式.
Email: kia13670@mail.ru

Postgraduate Student, Department of Family Medicine AF and DPO

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Marina Avdeeva

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: Lensk69@mail.ru

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

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Larisa 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

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Dina Kiryanova

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: alex@avs.net.ru

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

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Marina Erina

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: erinamu@yandex.ru

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

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

参考

补充文件