Русский English

Нуждина Е.В.

Периферические вегетативные дизрегуляции синоатриального узла сердца при сахарном диабете 1 типа

Челябинская государственная медицинская академия

В доинсулиновую эру основной причиной смерти пациентов с сахарным диабетом (СД) были диабетические комы [1]. В настоящее время, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в большинстве стран диабет стал одной из главных причин преждевременной заболеваемости и смертности в связи с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний, которые являются причиной смерти 50-80% больных. Сформировалось представление о СД как о сердечно-сосудистом заболевании, при котором риск неблагоприятных исходов выше, чем при ишемической болезни сердца (ИБС) [2-4]. Одним из факторов, влияющих на высокую частоту сердечно-сосудистых осложнений, является периферическая вегетативная дизрегуляция синусного узла сердца, формирующаяся в условиях хронической гипергликемии [5].

Вегетативная нервная система (ВНС) с ее реперкуссивными свойствами, принадлежностью к церебральным интегральным системам и автономностью на периферическом уровне первой откликается на эндо- и экзогенные стрессоры и активно участвует в формировании синдромов заболевания [6,7]. При этом если определение надсегментарного вегетативного статуса привносит в клиническую выраженность заболевания неспецифические психовегетативные синдромы, то исследования периферического вегетативного состояния позволяют иногда выявить и патогенетически связанные особенности [8]. Такая возможность предоставляется высокоточным анализом вариабельности сердечного ритма (ВСР) [9]. В частности, многовариантные дизрегуляции синоатриального узла сердца (СУС), пейсмекера первого порядка, обязательно участвуют в формировании сердечно-сосудистой патологии, она осложняет течение СД, прогрессируя, приводит к смерти от сердечно-сосудистых происшествий.

Анализ публикаций [10-12] свидетельствует о развитии у пациентов с СД кардиальной вегетативной дисфункции, как одного из проявления периферической вегетативной недостаточности. Роль же ВНС в патогенезе сердечно-сосудистых осложнений при СД остается не до конца изученной и нуждается в более современной трактовке. В этих условиях оценка периферической вегетативной регуляции пейсмекерной активности СУС с помощью ритмокардиографии высокого разрешения (РКГ) при СД может предоставить новые данные для ранней диагностики предвестников сердечно-сосудистого неблагополучия, позволит выделить особенности периферической вегетативной и гуморально-метаболической регуляции СУС и научно обосновать их клиническое значение.

Цель работы заключалась в изучении особенностей периферических вегетативных дизрегуляций синусного узла сердца у пациентов с СД 1 типа (СД1).

Материалы и методы. Обследовано 315 больных в возрасте от 18 до 73 лет с СД1, госпитализированных в эндокринологическое отделение Челябинской областной клинической больницы. Критерии включения: достоверность диагноза СД1 согласно диагностическим критериям ВОЗ. Критерии исключения: острые и хронические заболевания органов соматической сферы в активной фазе, беременность, прием в день обследования лекарственных препаратов. В исследование вошло 147 пациентов с СД1. Средний возраст больных СД1 составил 36,3±13,0 лет. Соотношение по полу в группе СД1: 87 (59%) мужчин и 60 (41%) женщин. Длительность заболевания 11,1±10,3 лет. Возраст начала диабета 24,8±12,3 лет. Уровень HbA1c 9,9±2,5%. В состоянии декомпенсации находилось 60,3%, субкомпенсации - 32,7%, компенсации – 7%. Среднесуточная гликемия колебалась от 3,3 до 15,1 ммоль/л, составляя в среднем 8,2±4,3 ммоль/л. Индекс массы тела (ИМТ) - 24±4,3 кг/м2. Диагностика диабетической автономной кардиальной нейропатии (АКНП) проводилась согласно утвержденным критериям Toronto Consensus Panel on Diabetic Neuropathy [5]. Для изучения периферических вегетативных дизрегуляций синусного узла использовали аппаратно-программный комплекс КАП-РК-01-«Микор» высокого разрешения. Оценивались следующие показатели ВСР: RR(с), SDNN(с), АRA(с), среднеквадратические отклонения трёх видов волн – гуморально–метаболических, симпатических, парасимпатических (бl(с), бm(с), бs(с)) и их процентные соотношения (VLF%,LF%,HF%). Реактивность в пробах модифицированной Вальсальвы (Vm), Ашнера (Pa), активной ортостатической (Aop) и с физической нагрузкой (PWC120) оценивались сопоставлением величины максимальной реакции (DRR), времени её достижения (tAB) и восстановления (tr) относительно РКГ в позе лёжа (Ph). Сравнение показателей ВРС производилось со средними значениями показателей вариабельности сердечного ритма полученными из большого контингента лиц, считающихся практически здоровыми. Статистическая обработка данных осуществлялась помощью программы STATISTICA 6.0 c использованием непараметрических методов (критерии Манна-Уитни). Данные представлены в виде M±SD.

Результаты. При РКГ исследовании во всех пробах у здоровых лиц (рис. 1) в волновой структуре сердечного ритма (СР) присутствовали все 3 вида волн - l, m, s (VLF, LF, HF). Их средние значения даны в табл. 1 в верхней строке. Волны СР имели достаточную амплитуду (σl, σm, σs) с преобладанием амплитуды высокочастотных парасимпатических колебаний. Спектральное соотношение регулирующих факторов (VLF%, LF%, HF%) демонстрировало стойкое и преимущественное парасимпатическое действие (HF%) на пейсмекерную активность СУ (рис. 2, справа). Кроме позиции в Аор, когда возросли значения симпатических РКГ показателей из-за барорецепторного реагирования на вертикальную позу, перераспределения тонуса магистральных и резистивных сосудов, снижения сердечного наполнения и выброса, компенсируемых тахикардией и, соответственно, симпатическим укорочением интервалов (табл. 1). Реакции сердечного ритма (СР) в пробах соответствовали направленности стимулов и были достаточными по показателям ∆ RR и tАВ с быстрым и полным восстановлением исходных уровня и волн СР (табл. 2). В группах же с СД 1 данные существенно отличались от контроля (табл. 1,2).

Рис. 1. Ритмокардиограммы и спектрограммы здоровой женщины. Хорошо видна трёхкомпонентная структура ВСР с волнами достаточной амплитуды. В пробах нормальная реакция на стимулы. На спектрограмме наибольшая спектральная плотность в высокочастотном парасимпатическом диапазоне (HF%), наименьшая – в очень низкочастотном гуморально-метаболическом (VLF%)

Рис. 1. Ритмокардиограммы и спектрограммы здоровой женщины. Хорошо видна трёхкомпонентная структура ВСР с волнами достаточной амплитуды. В пробах нормальная реакция на стимулы. На спектрограмме наибольшая спектральная плотность в высокочастотном парасимпатическом диапазоне (HF%), наименьшая – в очень низкочастотном гуморально-метаболическом (VLF%)

Изучение показателей временного анализа ритма сердца у пациентов с СД1 выявило значимое уменьшение длительности RR до 0,806±0,102 с, соответствующее увеличению средних значений частоты сердечных сокращений (ЧСС). Было обнаружено достоверное, более чем в 2 раза ниже контрольных цифр, снижение общей вариабельности сердечного ритма - σRR до 0,026±0,017 c в покое, а так же после стимуляции в пробах. Отмечалось двукратное снижение амплитуды дыхательной аритмии – ARA в покое, Vm, pA, Aop. Выявлено выраженное снижение абсолютных показателей среднеквадратичных отклонений гуморально–метаболических (σl) и симпатических (σm) волн, резкое снижение в 2-3 раза абсолютных показателей среднеквадратичных отклонений парасимпатических волн (σm) (табл. 1).

Таблица 1. Временные статистические показатели анализа вариабельности сердечного ритма здоровых лиц (n=41, верхняя строка) и больных сахарным диабетом 1 типа (n=147, вторая строка)

Таблица 1. Временные статистические показатели анализа вариабельности сердечного ритма здоровых лиц (n=41, верхняя строка) и больных сахарным диабетом 1 типа (n=147, вторая строка)

Примечание: в данной и в следующих таблицах жирным шрифтом выделены значения критерия p, согласно которым достоверно, с учётом коэффициентов вариации, отвергается гипотеза равенства в группах сравнения, p<0,05–0,001

 

Рис. 2. Показатели спектрального анализа ВСР больных сахарным диабетом 1 типа (n=147, слева) и здоровых лиц (n=41, справа)

Рис. 2. Показатели спектрального анализа ВСР больных сахарным диабетом 1 типа (n=147, слева) и здоровых лиц (n=41, справа)

Спектральный анализ соотношения факторов регуляции в СУ показал патологическое перераспределение влияний на пейсмекерную активность в синоатриального узла у пациентов с СД1. Возросло гуморально-метаболическое воздействие – VLF% на пейсмекеры более чем в 2 раза относительно гр. К. При этом снизилось влияние симпатической регуляции – LF%, и снизился вклад парасимпатических колебаний в общем энергетическом спектре – HF%. При этом гуморальное влияние в СУС стало основным. Это свидетельствовало о значительной глубине патологических нарушений в регуляции пейсмекерной активности СУС у пациентов с СД (рис. 2).

Таблица 2. Показатели анализа ВСР периодов стимуляции в пробах здоровых лиц (n=41, верхняя строка) и больных СД1 типа (n=147, вторая строка)

Таблица 2. Показатели анализа ВСР периодов стимуляции в пробах здоровых лиц (n=41, верхняя строка) и больных СД1 типа (n=147, вторая строка)

Реагирование ВСР при СД 1 (RR) в пробах было ниже нормы. Существенно и во всех пробах и позициях возросло время достижения максимальной реакции (tАВ) на стимул (табл. 2).

В зависимости от выраженности поражения ВНС по результатам стандартных вегетативных проб больные были разделены на группы: АКНП 1 - пациенты с начальными проявлениями вегетативной недостаточности (2 пограничных или 1 положительный результат), АКНП 2 - больные с выраженной вегетативной нейропатией (2 положительных результата), АКНП 3- пациенты с тяжёлой вегетативной недостаточностью (2 и больше положительных результатов, ортостатическая гипотония, вегетативная денервация СУС).

Пациенты в группе АКНП 2 и 3 отличались большей длительностью заболевания, более высоким уровнем гликированного гемоглобина и более высокой протеинурией. У пациентов с СД1 выявленная АКНП почти в половине случаев была тяжёлой степени (табл. 3).

При спектральном анализе, определяющем соотношение регулирующих в СУ факторов, обнаружены изменения, отличающие ВСР у больных СД от нормального регулирования в СУ. В норме, у здоровых лиц должно быть небольшое преобладание парасимпатических волн ВСР–σs% (HF%), в частотном анализе спектральная мощность высокочастотного диапазона – HF% должна быть больше, чем гуморального – VLF%, а в сумме с симпатическими колебаниями (LF%) тем более больше. У пациентов с СД этот фактор регуляции, судя по доле HF%, был снижен, несмотря на то, что высокочастотный диапазон был увеличен в спектральной плотности из-за патологических непарасимпатических волн (НПВ). Колебания состояли из небольших удлинений 3-5 интервалов, они патологичны, так как в норме истинные парасимпатические колебания в ВСР формируются из удлинения 1 и редко 2-х RR-интервалов, когда вагусный импульс поступает в СУС в конце диастолической деполяризации. НПВ обнаружены у 80% (117 человек) пациентов с СД1 (рис. 3). «Пик» спектральной плотности НПВ составил около 0,16-0,26 Гц (в среднем 0,23±0,045 Гц), а период волн ВСР 3,7±4 секунд. Наличие данных волн коррелирует с иммунологическими нарушениями и клиникой эндогенной интоксикации (8,13).

Таблица 3. Распределение на подгруппы пациентов с СД1 (n=147) в зависимости от степени тяжести АКНП

Таблица 3. Распределение на подгруппы пациентов с СД1 (n=147) в зависимости от степени тяжести АКНП

Рис. 3. РКГ пациента с СД 1 и НПВ в покое. Заметны волны из преобладающих низкоамплитудных удлинений в 3-5 межсистолических интервалов, их частота 0,23±0,045 Гц. Они имеют «пик» спектральной плотности на спектрограмме в высокочастотном диапазоне (HF,%)

Рис. 3. РКГ пациента с СД 1 и НПВ в покое. Заметны волны из преобладающих низкоамплитудных удлинений в 3-5 межсистолических интервалов, их частота 0,23±0,045 Гц. Они имеют «пик» спектральной плотности на спектрограмме в высокочастотном диапазоне (HF,%)

Выводы

1. У пациентов с СД1 при ритмокардиографическом исследовании обнаружены расстройства периферической вегетативной регуляции синоатриального узла сердца, обусловленные значительным угнетением симпатического и парасимпатического влияний, выраженным усилением роли гуморально-метаболических воздействий на пейсмекерную функцию СУС, снижением реактивности ритма при действии стимулов.

2. Определены особенности автономной дизрегуляции синусового узла в виде формирования непарасимпатической высокочастотной периодики с «пиком» спектральной плотности 0,23±0,045 Гц и периодом волн ВСР 3,7±4 секунд, что связано с аутоиммунной природой СД1.

3. У наиболее клинически тяжелых пациентов с СД1 наблюдалась автономная кардионейропатия. Данное состояние является прогностически крайне неблагоприятным, рассматривается как высокий риск летального исхода.


Список использованных источников:

1. Шестакова М.В., Сунцов Ю.И., Дедов И.И. Диабетическая нефропатия: состояние проблемы в мире и в России// Сахарный диабет. 2001;(3):2-4.

2. Волков В.И., Серик С.А. Ишемическая болезнь сердца при сахарном диабете 2 типа: эпидемиология, патофизиология и профилактика// Межд. мед. жур. – 2006. – № 4. – С. 4–28.

3. Dale AC, Nilsen TI, Vatten L. Gender differences in long term mortality of ischemic heart disease associated with diabetes. Results from the HUNT study// Eur. Heart J. 2006; Vol. 27: 170.

4. Huxley R., Barzi F., Woodward M. Excess risk of fatal coronary heart disease associated with diabetes in men and women: meta-analysis of 37 prospective cohort studies// B.M.J. – 2006. – Vol. 332. – P. 73–78.

5. Spallone V, Ziegler D, Freeman R, Bernardi L, Frontoni S, Pop-Busui R, Stevens M, Kempler P, Hilsted J, Tesfaye S, Low,Valensi P; on behalf of the Toronto Consensus Panel on Diabetic Neuropathy. Cardiovascular autonomic neuropathy in diabetes: clinical impact, assessment, diagnosis, and management// Diabetes Metab. Res. Rev. 2011; 27:639–653.

6. Вейн, А.М. Вегетативные расстройства. Клиника. Диагностика. Лечение. – М.: МИА, 2003. – 749 с.

7. Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В., Гаврилушкин А.П., Довгалевский П.Я., Кукушкин Ю.А., Миронова Т.Ф., Прилуцкий Д.А., Семенов А.В., Федоров В.Ф., Флейшман А.Н., Медведев М.М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем//Вестник аритмологии. – 2002. – №24. – С. 65–84.

8. Вариабельность сердечного ритма и риск смерти при ОИМ/ Т.Ф. Миронова, А.Ю. Тюрин, М.В. Миронов// Вестн. аритмологии. – 2006. – С. 161. – Прил. А.

9. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use// Circulation. –1996. – 93.– P. 1043– 1065.

10. Vinik A.I., Erbas T., Tae S., Stansberry K., Scanelli J.A., Pittenger G.L. Dermal neurovascular dysfunction in type 2 diabetes// Diabetes Care. –2001. –24.–P.1468–1475.

11. Ziegler D., Zentai C.P., Perz S., Rathmann W., Haastert B., Doring A. et al. Prediction of mortality using measures of cardiac autonomic dysfunction in the diabetic and non-diabetic population: the MONICA/KORA Augsburg Cohort Study// Diabetes Care. – 2008.–31.– P. 556–561.

12. Pop-Busui R. Cardiac Autonomic Neuropathy in Diabetes: A clinical perspective// Diabetes Care. –2010–33.– P. 434-441.

13. Возможности ритмокардиографии при системной красной волчанке/ О.В.Соловьева, В.В. Маркова, В.А. Миронов// Вестник Южно-Уральского государственного университета, серия «Образование, здравоохранение, физическая культура», вып. 21, № 39 [172], 2009. – С. 87-91.

14. Ходыкина Л.А., Клименко Г.Я. Медико-социальный портрет больных сахарным диабетом// Врач-аспирант, №1(44), 2011. – С. 64-72.

15. Алексеев В.И. Сравнительный анализ распространенности сахарного диабета среди населения г. Москва, РФ, ЦФО, Московской и Воронежской областей// Врач-аспирант, №6.1(49), 2011. – С. 151-157.

16. Алексеев В.И., Клименко Г.Я. Медико-социальная характеристика больных сахарным диабетом// Врач-аспирант, №6.2(49), 2011. – С. 301-308.


31.01.2013 15:37:00