Вариабельность ритма сердца, центральная гемодинамика и функция эндотелия у больных артериальной гипертонией, жителей высокогорья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Центр медико-экологических исследований

Филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки

Государственного научного центра Российской Федерации

Институт медико-биологических проблем Российской академии наук

Вариабельность ритма сердца, центральная гемодинамика и функция эндотелия у больных артериальной гипертонией, жителей высокогорья

Бесланеев И.А.

Курданова М.Х.

Батырбекова Л.М.

Курданов Х.А.

Сердечно-сосудистые заболевания занимают ведущее место в структуре смертности, заболеваемости и инвалидизации населения многих стран мира, в том числе в России [1]. Нарушение регуляции центральной (ЦНС) и вегетативной нервной системы (ВНС), развитие дисфункции эндотелия (ДЭ) со снижением продукции оксида азота (NO), изменение параметров гемодинамики, являются ключевыми факторами становления и течения артериальной гипертонии (АГ) и развития ее осложнений. Снижение продукции NO является основой развития ДЭ у больных АГ [2]. С другой стороны, NO вносит существенный вклад в регуляцию церебрального кровотока, функции ВНС и ЦНС через синоптическую, нейрональную, нейрогормональную активность и нейротрансмиссию, и, следовательно, в процессы регуляции ВНС и гемодинамики [3].

Общепризнано, что исследование вариабельности ритма сердца (ВРС) является оптимальным не инвазивным методом оценки состояния ВНС. Анализ ВРС свидетельствует о том, что по мере увеличения системного АД, степени АГ, поражения органов-мишеней, изменяется качество и количество регуляторных структур вегетативного статуса организма [4].

В условиях умеренной гипоксии продукция NO увеличивается за счет адаптационных процессов: нитритредуктазной активности металопротеинов, гемоглобина, эритроцитоза, снижения элиминации NO свободными радикалами и других адаптативных процессов, изменяется функция ВНС и параметры гемодинамики [5].

Цель исследования: изучить особенности ВРС, морфофункциональных параметров левого желудочка и показателей гемодинамики в зависимости от концентрации оксида азота у больных артериальной гипертонией.

Материал и методы

В высокогорных районах Приэльбрусья (2200 - 3400 м. над уровнем моря), обследовано 130 коренных жителей, которые были выделены следующие группы:

1. 40 больных АГ 1 степени, (17 мужчин и 23 женщин, средний возраст 47,4±3,2 лет), индекс массы тела (ИМТ) 24,5±0,3 кг/мІ.

2. 40 больных АГ 2 степени, (21 мужчин и 19 женщин, средний возраст 53,2±3,6 года), ИМТ 23,7±0,4 кг/мІ.

3. Контрольную группу составили 50 здоровых жителей высокогорья, (23 мужчин и 27 женщин, средний возраст 45,8±3,9 лет), ИМТ 23,3±0,4 кг/мІ.

Обследованные пациенты были сопоставимы по возрасту, полу и индексу массы тела. Все пациенты ознакомлены с методиками исследований, получено информированное согласие для дальнейшего их проведения.

Диагноз АГ и степень АД верифицировали на основании данных клинических, инструментальных, лабораторных и биохимических методов исследований. Стратификацию факторов риска и общего риска определяли в соответствии с рекомендациями Рабочей группы по лечению артериальной гипертонии Европейского общества гипертонии и Европейского общества кардиологов (ESH/ESC) 2013г. [6].

Критерии исключения из исследования: больные АГ с уровнем САД >180 и ДАД >110 мм.рт.ст.; пациенты с симптоматической гипертензией; с метаболическими и эндокринными заболеваниями; с признаками сопутствующих воспалительных заболеваний; с нарушениями ритма и проводимости; с выявленной стенокардией и/или постинфарктным кардиосклерозом в анамнезе; пациенты, принимающие лекарственную терапию, влияющую на концентрацию нитритов и нитратов в крови и уровни АД. Для исключения синдрома "белого халата", исследования проводили в обычной одежде.

Методы исследований

Всем пациентам было проведено обще-клиническое, лабораторно - инструментальное и биохимическое обследование. Проводилась компьютерная электрокардиография, эхо-кардиография. Больным АГ дополнительно проводилось ультразвуковое исследование почек, щитовидной железы и осмотр глазного дна. Состояние сердечно-сосудистой системы оценивалось с помощью компьютерной электрокардиографии "Cardiette", (Италия), эхо-кардиографии "Aloka SSD-500", (Япония). Анализ вариабельности ритма сердца проводили на компьютерном комплексе "Ритм-2" (Украина). Систолическое и диастолическое артериальное давление (САД и ДАД) определялось с помощью автоматических тонометров "AND" и "Omron" (Япония) и суточных мониторов АД "Mobil-O-Graph", (Англия). Пульсовое и средне динамическое артериальное давление (ПАД, АДСр) рассчитывали по общепринятым методам. Эхокардиографию проводили в М, В, М/В - режимах, в сечениях сердца по длинной и короткой оси левого желудочка (ЛЖ) из стандартных позиций, согласно общепринятым рекомендациям. Рассчитывали: конечный систолический и конечный диастолический размеры (КДР, см., КСР, см.) и объемы (КДО, мл, КСО, мл.) ЛЖ. Ударный объем и ударный индекс ЛЖ (УИ=УО, мл/мІ). Общее и удельное периферическое сосудистое сопротивление (УПСС=ОПСС, дина*с/смі/мІ). Показатели глобальной сократимости: фракцию выброса (ФВ %), относительное сокращение (ОС %). Рассчитывали массу миокарда ЛЖ (ММЛЖ, г.), индекс массы миокарда (иММ, г/мІ). Параметры характеризующие геометрию ЛЖ: относительную толщину стенки (ОТС ЛЖ); функциональный индекс соответствия (ФИС=УИ/иММ, мл/г/мІ), где УИ, мл/мІ - ударный индекс ЛЖ; индекс напряжения миокарда ЛЖ (САД/КСО, мм.рт.ст/мл); объемно-массовое отношение ЛЖ (иКДО/иММ, мл/г/мІ); индекс дилатации (КДР/Р, см/мІ), где Р - поверхность тела в мІ; индекс артериальной жесткости (ИАЖ) - отношение (УИ/ПАД, мл/мІ/мм.рт.ст.), где ПАД пульсовое артериальное давление. Конечный систолический и диастолический меридиональный стресс рассчитывали по формулам:

КСМС=0,334*САД*КСР/ТЗСс*(1+(ТЗСс/КСР), г/смІ,

КДМС=0,334*ДАД*КДР/ТЗСд*(1+(ТЗСд/КДР), г/смІ,

где ТЗСс - толщина задней стенки ЛЖ в систолу, ТЗСд - толщина задней стенки ЛЖ в диастолу[7].

Гипертрофию ЛЖ констатировали при иММ>124 г/мІ у мужчин и >109 г/мІ у женщин. Гипертрофию стенки ЛЖ оценивали по их относительной толщине - ОТС ЛЖ.

Анализ ВРС. Запись ЭКГ проводили в течение 15 мин через час после легкого завтрака, в положении лежа. В 5-ти минутных стационарных интервалах записи рассчитывали: количество нормальных кардиоинтервалов (NN); стандартное отклонение кардиоинтервалов (SDNN, мс); среднеквадратичное отклонение абсолютных приращений длительностей кардиоинтервалов (RMSSD, мс); процент последовательных пар NN интервалов, отличающихся от общего количества NN интервалов более чем на 50 мс (pNN50 %); коэффициент вариации (CV %); моду (М, сек), амплитуду моды (АМо %). Индексы по P.M. Баевскому: индекс напряжения регуляторных систем (ИН, ед.). Индексы функций регуляторных механизмов: функциональный резерв (ФР) ед.; степень напряжения регуляторных систем (СН) ед., по уравнениям дискриминантной функции:

ФР=0,112*HR+1,006*SI+0,047*pNN50+0,086*HF, ед. (функциональный резерв);

СН=0,14*HR+0,165*SI+1,293*pNN50+0,623*HF, ед. (степень напряжения) [8].

В частотной области ВРС определяли: мощность спектра TP, (мсІ) - общую мощность всех нормальных R-R интервалов, влияние нейрогуморальной регуляции. Спектральные плотности мощности в диапазоне очень низких частот VLF, (мсІ) - влияние терморегуляторной и эрготропной систем; мощность в диапазоне низких частот LF, (мсІ), отражающая симпатические кардиальные влияния вазомоторного центра; мощность в диапазоне высоких частот HF, (мсІ), характеризующая парасимпатические кардиальные влияния. Индекс вагосимпатического баланса (LF/HF, ед.); индекс централизации (LF+VLF)/HF, ед.; индекс активности подкорковых нервных центров (VLF/LF, ед.), характеризующий активность подкорковых нервных центров, регулирующих частоту ритма сердца и частоту дыхания и влияние на них коркового торможения [9].

Продукцию оксида азота (NO) оценивали по концентрации его стабильных метаболитов: нитритов (NO_2-) и нитратов (NO_3-) в плазме крови и эритроцитах. Концентрацию NO_2- и NO_3- определяли в безбелковых фильтратах плазмы крови и эритроцитах спектрофотометрическим методом (СФ-4-А, Россия) с помощью реактива Грисса по методу Грина. Концентрацию NO_3- определяли в безбелковых фильтратах плазмы и эритроцитов прямым методом, используя бруциновый реактив [10].

Статистический анализ

Исследованные величины представлены в виде среднего значения и ее стандартной средней ошибки (M±m). Для сравнения независимых групп использовали t - критерий Стьюдента и тест Манна-Уитни. Анализ корреляционных связей и регрессионный анализ был проведен стандартным методом математического моделирования с помощью программы "Statistica v. 10.01" в модулях "корреляция", "регрессия" и "множественная регрессия". Значимость факторов оценивали по F- критерию Фишера. Результаты обработаны на ПК и считались статистически значимыми при коэффициенте достоверности р<0,05.

Результаты и их обсуждение

При сопоставимой длительности течения заболевания в группах больных АГ 1 и АГ 2 степени показатели морфофункциональной структуры левого желудочка (ЛЖ), центральной и интракардиальной гемодинамики различались как между группами больных, так и по сравнению с группой здоровых лиц. (Таблица 1).

Как видно из таблицы 1, иКДО, в группе здоровых лиц незначительно снижено по сравнению с иКДО, в группах больных АГ 1 и достоверно выше, чем в группе больных АГ 2 степени. Ударный индекс УИ - между группами больных АГ и группой здоровых лиц достоверно не различаются (на 3%).

Удельное периферическое сосудистое сопротивление достоверно выше в группе больных АГ 2 ст., по сравнению с больными АГ 1 ст., и группой здоровых лиц. Индекс массы миокарда ЛЖ - иММ, ОТС ЛЖ увеличены у больных АГ 2 ст., по сравнению с больными АГ 1 ст., и группой здоровых лиц (на 9 -25%).

Таблица 1 - Сравнительная характеристика основных анализируемых параметров в группах больных АГ 1 и АГ 2 степени и в группе здоровых лиц (M±m)

Конечный систолический и диастолический меридиональный стресс (КСМС, КДМС) достоверно выше в группах больных АГ 1 и АГ 2 ст., по сравнению с группой здоровых лиц. Показатели сократимости миокарда ЛЖ (ФВ %, ОС %) снижены в группе больных АГ 2 ст. Индекс напряжения миокарда (САД/КСО) достоверно увеличен в группах больных АГ, как и индекс артериальной жесткости (УИ/ПАД) по сравнению с группой здоровых лиц. Индекс дилатации (КДР/Р) также достоверно увеличен в группах больных АГ 1 и АГ 2 степени.

Показатели временной области ВРС снижены в группах больных АГ 1 и АГ 2 степени (на 20 - 40%) по сравнению с группой здоровых лиц. (Таблица 2.)

Таблица 2 - Основные показатели вариабельности ритма сердца у больных артериальной гипертонией 1 и 2 степени и здоровых лиц (M±m)

В частотной области ВРС в группе больных АГ 1 и АГ 2 степени наблюдается снижение общей мощности спектра (ТР) и во всех частотных диапазонах: сверх низкочастотном (VLF), низкочастотным (LF) и высокочастотном (HF).

Процентное соотношение частотных диапазонов в общей мощности спектра у здоровых лиц составило: VLF - 36,6%; LF - 26,7%; HF - 36,7%; у больных АГ 1 степени VLF - 44,3%; LF - 29,4%; HF - 26,3%; у больных АГ 2 степени VLF - 47,9%; LF - 28,3%; HF - 23,8%.

В группах больных АГ 2 степени выявлен высокий индекс централизации, индекс вагосимпатического баланса и увеличенный индекс активности подкорковых нервных центров (на 8 и 19 %) выше, чем в группе здоровых лиц. Индексы регуляторных систем - ФР ед., достоверно увеличен в группах больных АГ, а СН ед., снижена (на 22% и 38%).

Эти данные свидетельствуют о смещении регуляций ритма сердца в область симпатических и гуморальных влияний с развитием дисбаланса автономного контура регуляции и смещения регуляций в область центральных энергозатратных влияний ВНС и ЦНС с ослаблением влияния на них коркового торможения. Избыточная активация симпатико-адреналовой системы, снижение активности парасимпатической регуляции ВНС, преобладание гуморальной и эрготропной систем регуляции, характерно для нарушения процессов адаптации и центральной регуляции, наиболее выраженные в группе больных АГ 2 степени.

Концентрация стабильных метаболитов оксида азота NO - нитритов NO_2- и нитратов NO_3- в группах больных АГ 1 и АГ 2 степени и в группе здоровых лиц представлены в таблице 3.

Как видно из таблицы, концентрация нитритов в крови достоверно не отличается в группе больных АГ 1 степени от показателей в группе здоровых лиц (на 5%). В группе больных АГ 2 степени выявлено снижение концентрации нитритов (на 33% и 40%) по сравнению с группой больных АГ 1 степени и группой здоровых лиц.

Таблица 3 - Показатели концентрации метаболитов NO - NO_2- и NO_3- в крови у здоровых лиц и в группах больных АГ 1 и АГ 2 степени (M±m)

Концентрация нитратов в крови незначительно снижена в группе больных АГ 1 степени (на 7%) по сравнению с группой здоровых лиц и достоверно снижена в группе больных АГ 2 степени (на 23 и 28%).

Суммарное содержание нитритов и нитратов в крови - NO незначительно снижено в группе больных АГ 1 степени и достоверно снижено в группе больных АГ 2 степени (на 34% и 28%) по сравнению с группой здоровых лиц и больных АГ 1 степени.

Проведен корреляционный анализ и вычислен ряд уравнений множественной регрессии, который показал закономерности отражающие зависимость абсолютных и относительных спектральных, временных параметров, индексов ВРС, морфофункциональных параметров ЛЖ и показателей гемодинамики от концентрации NO в крови.

Наиболее значимые прямые взаимосвязи выявлены у больных АГ 2 степени между АДСр и ММЛЖ, ОТС ЛЖ (r=0,693; r=0,562; p<0,01). Между АДСр и

КСМС, КДМС (r=0,622; r=0,515; p<0,01). Отрицательные взаимосвязи установлены между АДСр и УПСС в группах больных АГ 1 и АГ 2 степени (r=-0,434; r=-0,602;p<0,01).

В группе больных АГ 2 степени установлена прямая зависимость между индексами регуляторных систем ФР и АДСр (r=0,657; p<0,01), между СН и АДСр установлена обратная зависимость (r=-0,542; p<0,01). Между АДСр и LF, LF/HF выявлена прямая взаимосвязь (r=0,706; r=0,673; p<0,01) и отрицательная взаимосвязь между АДСр и HF (r=-0,663; p<0,01). В группе больных АГ 1 степени аналогичные взаимосвязи менее выражены. Между показателями временной области ВРС - SDNN, RMSSD, pNN50, общей мощностью спектра ТР, СН, ед., и АДСр выявлены отрицательные взаимосвязи (r=-0,452 - r=-0,783; p<0,01), как в группах больных АГ, так и в группе здоровых лиц.

Между показателями морфофункциональной структуры ЛЖ - иММ, ОТС ЛЖ, параметрами интракардиальной гемодинамики иКДО, УИ значимых взаимосвязей не выявлено. Установлена высокая прямая взаимосвязь между АДСр и иММ, ОТС ЛЖ, индексом централизации (r=0,529 - r=0,797; p<0,01).

Отрицательные взаимосвязи выявлены между концентрацией NO в крови и ОТС ЛЖ, иММ, АДСр, УПСС, ФР (r=-0,459 - r=-0,674; p<0,01) в группах больных АГ 1 и АГ 2 степени. Между концентрацией NO в крови и SDNN, RMSSD, pNN50 установлены прямые слабовыраженные взаимосвязи (r=0,389 - r=0,404; p<0,05) Установлена прямая взаимосвязь между КСМС, КДМС и индексом LF/HF (r=0,408 - 0,551; р<0,01) в группах больных АГ 1 и АГ 2 степени.

Между концентрацией NO в крови и КСМС, КДМС выявлены отрицательные взаимосвязи (r=-0,492 - r=-0,511; p<0,01), более выраженные в группе больных АГ 2 степени. Между концентрацией NO в крови и ИН, индексом централизации - LF+VLF/HF выявлены отрицательные взаимосвязи (r=-0,553 - r=-0,575; p<0,01). Не выявлено достоверных линейных корреляционных связей и уравнений регрессии между концентрацией NO в крови и АДСр, показателями морфофункциональной структуры ЛЖ в группе здоровых лиц.

Заключение

сердце гемодинамика гипертония высокогорный

В группах больных АГ 1 и АГ 2 степени, в отличие от группы здоровых лиц, выявлено достоверное снижение суммарной ВРС - SDNN и показателей характеризующих парасимпатические влияния на ритм сердца - RMSSD и pNN50, СН, увеличение ФР и индексов LF/HF и LF+VLF/HF, снижение высокочастотного диапазона HF. Эти данные, свидетельствует о снижении влияния парасимпатических влияний на ВНС с доминированием медленных и сверх медленных центральных регуляций на ритм сердца. У больных АГ снижение ВРС ассоциировано с изменением геометрии ЛЖ, увеличением массы миокарда и толщины стенок, показателями гемодинамики на фоне снижения концентрации стабильных метаболитов NO в крови, взаимосвязанных между собой.

Нарушения ВРС выявлены у 62 % больных АГ 1 степени, у которых изменения морфофункциональных параметров и концентрации NO в крови были слабо выражены и сопоставимы с группой здоровых лиц.

Нарушения ВРС, ассоциированные с изменением морфофункциональных параметров, параметров гемодинамики и снижением концентрации NO в крови были выявлены у 93 % больных АГ 2 степени.

Таким образом, параметрами, в значительной части определяющими прогноз и течение заболевания у больных АГ, жителей высокогорья, являются:

изменения во временной области, изменения в частотных диапазонах и индексов ВРС, сопровождающиеся изменением геометрии ЛЖ, параметров интракардиальной и центральной гемодинамики на фоне снижения продукции NO.

Значительное снижение концентрации метаболитов NO в крови у больных АГ ассоциировано с увеличением массы миокарда, высокими уровнями АД, развитием вегетативного дисбаланса с поражением органов-мишеней.

Литература

1. Российское Медицинское общество по артериальной гипертонии. Всероссийское Научное общество кардиологов. Диагностика и лечение артериальной гипертензии. Российские рекомендации (четвертый пересмотр). Системные гипертензии 2010; 3: 5-26.

2. Bian K., Doursout M.F., Murad F. Vascular system: Role of nitric oxide in cardiovascular diseases. J Clin Hypertens 2008; 10: 304-310. pp. 304-308.

3. Лупинская З.А., Зарифьян А.Г., Гурович Т.Ц., Шлейфер С.Г. Эндотелий. Функция и дисфункция. Бишкек. "Барыс". Кыргызко - Российский Славянский Университет им. Б.Н. Ельцина (КРСУ). 2008. 373 c. С. 34-220.

4. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения метода. Иваново, 2000. 200 с.

5. Манухина Е.Б. Продукция и депонирование NO при адаптации к гипоксии. Известия РАН. Серия биология. 1999; 2: 211-215.

6. 2013 ESH/ESC Guidelines for the management of arterial hypertension: The Task Force for the management of arterial hypertension of the European Society of Hypertension (ESH) and of the European Society of Cardiology (ESC) Journal of Hypertension 2013; 31(7):1281-1357. pp. 1284-1340.

7. Нечесова Т.А., Коробко И.Ю., Кузнецова Н.И. Ремоделирование левого желудочка: патогенез и методы оценки. Медицинские новости 2008;11: 7-13

8. Баевский Р.М., Черникова А.Г. К проблеме физиологической нормы: математическая модель функциональных состояний на основе анализа вариабельности сердечного ритма. Авиакосмическая и экологическая медицина 2002; 5: 34-37.

9. Курьянова Е.В. Вегетативная регуляция сердечного ритма: результаты и перспективы исследований. Астрахань: Издательский дом "Астраханский университет", 2011. - 139 с.

Размещено на Allbest.ru