Вариабельность сердечного ритма: методика исследования и клиническое значение
Вариабельность ритма сердца (ВРС) представляет собой естественные изменения интервалов времени между сердечными сокращениями (длительность кардиоциклов) нормального синусового ритма сердца и отражает выраженность колебаний частоты сердечных сокращений (ЧСС) по отношению к ее среднему уровню. Запись и графическое изображение ВРС, то есть изображение последовательного временного ряда межсистолических интервалов в виде отрезков прямой линии, эквивалентных по длине межсистолическим паузам, получило название «ритмокардиография» (РКГ).
Изменения длительности кардиоциклов обусловлены симпатическими или парасимпатическими вегетативными влияниями на синусовый узел сердца или гуморальными факторами (например, катехоламинами). Парасимпатические влияния реализуются через стимуляцию М-холинорецепторов, симпатические – -адренорецепторов. В состоянии покоя влияние обоих отделов уравновешено, то есть существует вегетативный баланс. Преобладание симпатической активности характерно для состояния стресса или физических нагрузках и неблагоприятно сказывается на деятельности сердечно-сосудистой системы, приводит к развитию тахикардии, сердечных аритмий, ишемии миокарда, гипертонических кризов. Для здоровых молодых людей в состоянии покоя характерным является высокий парасимпатический тонус.
Метод исследования ВРС основан на измерении временных интервалов между R-зубцами (RR-интервалов) электрокардиограммы (ЭКГ) и на статистическом анализе изменений длительности последовательных интервалов R-R между нормальными синусовыми кардиоциклами с вычислением различных коэффициентов. Определение ВРС признано наиболее информативным, неинвазивным, стандартизированным методом количественной оценки вегетативной регуляции сердечного ритма и в 1996 г. на совместном заседании Европейского общества кардиологов и Североамериканского общества электростимуляции и электрофизиологии были выработаны его единые стандарты: ВРС оценивается при регистрации RR-интервалов в течение 5 мин (короткая запись) и в течение суток. В соответствии с «Международным стандартом» короткая запись чаще всего используется для экспресс-оценки ВРС и проведения различных функциональных проб (оценивается функциональное текущее состояние). Суточная запись интерпретируется в рамках прогноза. Для анализа ВРС используют временные, частотные, нелинейные характеристики. Наиболее простым является анализ временных показателей статистическими методами (при оценке кардиоритмограммы) и графическими методами (анализ гистограмм). Частотные показатели исследуют методом спектрального анализа.
Полагают, что значение временных показателей определяется преимущественно влиянием парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и является отражением синусовой аритмии, связанной с дыханием. Поскольку многие из величин, получаемых при анализе ВРС во временной области, тесно коррелируют с другими, для практического использования рекомендуются многими авторами три показателя. Первый показатель – SDNN – стандартное отклонение (SD) величин нормальных интервалов R-R, один из основных показателей сердечного ритма, является интегральным показателем, характеризующим ВРС в целом. Второй – RMSSD – квадратный корень из среднего квадратов разностей величин последовательных пар интервалов R-R, используется для оценки высокочастотных компонентов вариабельности. Третий показатель – pNN50 % – процент (доля) последовательных интервалов RR, различие между которыми превышает 50 мс, используется для ориентировочной оценки стационарности процесса.
Спектральный анализ подразумевает способ разбиения какой-либо исходной кривой на набор кривых, каждая из которых находится в своем частотном диапазоне. То есть последовательность интервалов R-R преобразуется в спектр мощности колебаний длительности R-R, представляющий собой последовательность частот (Гц), каждой из которых соответствует определенная амплитуда колебаний. При спектральном анализе принято определять следующие параметры: высокие волны спектра (HF), низкие волны спектра (LF), очень низкие волны спектра (VLF). Колебания активности парасимпатической системы порождают изменения сердечного ритма с частотой 0,15 - 0,40 Гц и более, формируя так называемые быстрые (высокочастотные) волны НF. Волны, обусловленные колебанием активности симпатической системы, называют медленными низкочастотными LF (частота 0,04 - 0,15 Гц). Между колебаниями LF и HF существуют реципрокные или однонаправленные взаимоотношения, в результате чего их соотношение остается постоянным и отражает симпато-парасимпатический баланс. Самой медленной системой регуляции сердечного ритма является нейрогуморальная система (гуморальные адренергические влияния на синусовый узел, рениангиотензин, тонус высших симпатических вегетативных центров). Это волны VLF в диапазоне частот менее 0,04 Гц. Общая мощность спектра (ТР) - это мощность в диапазоне от 0,003 до 0,40 Гц. Она отражает суммарную активность вегетативного воздействия на сердечный ритм, поэтому использование данной компоненты оправдано лишь при суточном исследовании ЭКГ.
Исследование ВРС является доступным и достаточно простым методом оценки вегетативной регуляции у взрослых и детей при ряде заболеваний. В клинической практике анализ ВРС позволяет определить текущее функциональное состояние организма, оценить вегетативную регуляцию ритма сердца, уровень стрессорного напряжения и уровень физической тренированности, также анализ ВРС используется в качестве контрольного метода эффективности проводимой лекарственной терапии. Исследование ВРС позволяет осуществлять раннюю (донозологическую) диагностику заболеваний и получать информацию о прогнозе заболеваний, а также помогает реализовать патогенетический подход в лечении сердечно-сосудистых нарушений при различных заболеваниях внутренних органов.
Считается, что снижение показателей ВРС свидетельствует о нарушении вегетативного контроля сердечной деятельности и является неблагоприятным фактором для прогноза заболевания. В настоящее время большое число исследований продемонстрировало снижение ВРС при многих патологических процессах на стадии их прогрессирования. Проведенное исследование ВРС у пациентов с сахарным диабетом установило наличие снижения величин показателей общей мощности (SDNN) и триангулярного индекса различной степени выраженности независимо от типа диабета. При анализе спектральных величин отмечалось повышение активности симпатического влияния на ритм сердца, нарушение циркадности суточного ритма вегетативной регуляции сердечной деятельности. Выявлено изменение ВРС при различных легочных заболеваниях, при которых затрагивается не только респираторная функция, но и сердечно-сосудистая система. Например, изучалась диагностика синдрома дыхательной недостаточности и степень его выраженности у больных хроническим бронхитом, где основным проявлением является не только симтомокомплекс одышки, но и снижение ВРС. При повышении давления в легочной артерии у больных с хроническим легочным сердцем снижалась мощность как высокочастотных, так и низкочастотных составляющих ВРС, что свидетельствовало об общем снижении вегетативного влияния на сердечный ритм. Изучая особенности вегетативного статуса у больных гастродуоденальными эрозиями, установили, что острые гастродуоденальные эрозии характеризуются доминированием симпатического тонуса, сниженной вегетативной реактивностью и избыточным вегетативным обеспечением деятельности. На сегодняшний день наиболее изучены показатели ВРС при инфаркте миокарда, сердечной недостаточности, сахарном диабете, заболеваниях легких, артериальной гипертонии у взрослых. Установлена высокая информативность ВРС при диагностике полиневропатий, синкопальных состояний. Имеются разработки, позволяющие определить диагностическую значимость исследования ВРС и, в частности, спектрального анализа ритма сердца при патологии щитовидной железы, невротических расстройствах, опухолях головного мозга, рассеянном склерозе, паркинсонизме и ряде других заболеваний.
Исследование ВРС у спортсменов может быть использовано как инструмент при определении успешности спортивной деятельности. Это может быть полезно как в оценке текущих событий: динамический контроль за тренировками, определение спортивной «формы», раннее выявление признаков физического перенапряжения и состояния перетренированности, так и для определения резерва адаптации, прогноза спортивного результата, скорости протекания восстановительных процессов.
ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОГО РИТМА:
стандарты измерения, физиологической интерпретации и клинического использования
(Рабочая группа Европейского Кардиологического Общества и Северо-Американского общества стимуляции и электрофизиологии)