На правах рукописи Кабулова Аида Зауровна ИССЛЕДОВАНИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ И ПРОГНОСТИЧЕСКОЙ

На правах рукописи
Кабулова Аида Зауровна
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ И ПРОГНОСТИЧЕСКОЙ
ЗНАЧИМОСТИ МЕТОДА ЭКГ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ ПРИ ДЕЙСТВИИ
ФАКТОРОВ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА
14.00.32 – авиационная, космическая и морская медицина
14.00.06 – кардиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Москва 2007 г.
Работа выполнена
Институте
в Государственном научном
центре Российской Федерации –
медико-биологических проблем Российской Академии Наук
и
в отделе
кардиологии НИЦ Московской Медицинской Академии им. И.М. Сеченова.
НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ:
доктор медицинских наук, профессор
Баевский Роман Маркович
доктор медицинских наук, профессор
Иванов Геннадий Георгиевич
ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:
доктор медицинских наук
Катунцев Владимир Петрович
доктор медицинских наук, профессор
Дворников Владимир Евгеньевич
ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:
Московский областной научно-исследовательский клинический институт
(МОНИКИ) им. М.Ф. Владимирского.
Защита диссертации состоится
" 19 " октября
2007 г. в 10 часов на заседании
диссертационного совета К002.111.01 в Государственном научном центре
Российской
Федерации – Институте медико-биологических проблем РАН по адресу 123007, Москва,
Хорошевское шоссе, д.76 а.
С диссертацией можно ознакомиться в
библиотеке ГНЦ РФ – Института медико-
биологических проблем РАН.
Автореферат разослан "_____"
2007 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
кандидат биологических наук
И.П. Пономарева
2
ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Быстрые темпы освоения космического пространства
тесно связаны с успехами космической медицины, которая обеспечивает
высокую
надежность человека в экстремальных условиях космического полета. Способность
организма адаптироваться к новым необычным условиям невесомости в значительной
мере определяется состоянием его сердечно-сосудистой системы и состоянием
механизмов
регуляции
физиологических
функций.
Систему
кровообращения
в
космической медицине рассматривают в качестве индикатора адаптационных реакций
всего организма [Парин В.В. и др., 1967]. При действии невесомости наряду с
перераспределением крови в верхнюю часть тела и снижением объема циркулирующей
крови
наблюдается снижение артериального давления, уменьшение барорефлекторной
чувствительности и как результат этого явления ортостатической неустойчивости при
возвращении космонавтов на Землю [Григорьев А.И., Егоров А.Д., 1991, 2002, Johnston
R.S., Dietlein L.F., Berry Ch.A., 1975]. Для сохранения сердечно-сосудистого гомеостаза в
условиях длительного космического полета регуляторные механизмы должны постоянно
«искать» оптимальное соотношение между работой сердечного насоса и сосудистым
тонусом [Баевский Р.М. и др., 2000]. Кроме того, следует иметь в виду, что наряду с
невесомостью на организм космонавта действуют и многие другие факторы, которые
могут способствовать развитию изменений со стороны сердечно-сосудистой системы. К
числу таких факторов, в частности, можно отнести физические и эмоциональные
нагрузки.
Анализируя ритм сердечной деятельности у космонавтов в полете Голубчикова
З.А. с соавт. [2000] отмечают, что длительная невесомость в некоторых случаях
располагает к возникновению сердечных аритмий. Вероятность нарушений ритма сердца
у космонавтов в условиях невесомости определяется сочетанием значительного числа
факторов, в том числе изменениями состояния системы регуляции, изменениями водного
и электролитного статуса организма, эмоциональными и физическими стрессами, а также
индивидуальными особенностями регуляторного механизма [Федоров Б.М. и др., 1992].
Известно, что эпизоды аритмии наблюдаются у каждого третьего космонавта [Федоров
Б.М. и др., 1997] и поскольку этот вид отклонений несет в себе риск развития опасных для
жизни состояний, его прогнозирование является крайне актуальной задачей космической
кардиологии.
Новым методом, который используется в кардиологической клинической практике
с целью раннего выявления нарушений электрофизиологических свойств миокарда и
3
прогнозирования вероятности развития нарушений сердечного ритма, в частности
угрожающих жизни аритмий, является электрокардиография высокого разрешения (ЭКГ
ВР) [Simson M.V., 1981, Zimmermann M. et al, 1991, Иванов Г.Г. и др., 2003]. Этот метод,
как
правило,
заболеваниями,
применяется
где
у
пациентов
имеется
риск
с
развития
тяжелыми
сердечно-сосудистыми
различных
осложнений.
Весьма
целесообразным является исследование возможности использования метода ЭКГ ВР для
оценки риска развития нарушений ритма у членов экипажей космических объектов.
Однако в методе ЭКГ ВР
оценочные критерии разработаны применительно к
клинической практике, к исследованию лиц с выраженной патологией миокарда.
Целенаправленные исследования практически здоровых людей методом ЭКГ ВР до сих
пор носили единичный характер. Поэтому необходимы специальные исследования для
выяснения диагностической и прогностической значимости ЭКГ ВР у здоровых лиц при
воздействии различных стрессовых воздействий, в том числе факторов космического
полета.
Одним из воздействий, наиболее часто применяемых для моделирования
невесомости, является антиортостатическая гипокинезия (АНОГ). Этот метод получил
довольно широкое применение в космической медицине для изучения и лучшего
понимания вероятных механизмов регуляции физиологических функций в условиях
космического
полета
и
для
испытания
различных
средств
профилактики
неблагоприятного воздействия невесомости. Представляется важным исследовать также
влияние на показатели ЭКГ ВР психо-эмоциональных и физических нагрузок, которые в
космическом полете оказывают определенное воздействие на функциональное состояние
космонавтов.
Таким
образом,
актуальность
данного
исследования
определяется
его
направленностью на изучение возможности использования в космической медицине
метода ЭКГ ВР, который до сих пор применялся только в клинической практике.
Цель работы - изучение диагностической значимости электрокардиографии высокого
разрешения у практически здоровых людей при воздействиях, моделирующих некоторые
факторы космического полета.
Задачи исследования:
1. Оценить изменения показателей ЭКГ ВР при моделировании условий невесомости
в эксперименте с 7-суточной антиортостатической гипокинезии.
2. Изучить изменения показателей ЭКГ ВР при проведении активной ортостатической
пробы до и после модельного эксперимента с воздействием антиортостатической
гипокинезии.
4
3. Исследовать изменения показателей ЭКГ ВР при стрессорных психофизиологических воздействиях и при различном уровне физических нагрузок.
4. Проанализировать характер и степень выраженности изменений показателей ЭКГ
ВР при использовании активной ортостатической пробы у больных с различными
формами ИБС.
5. Разработать предложения по использованию метода ЭКГ ВР для оценки
функционального состояния членов экипажей в условиях космического
полета.
Научная новизна. В работе впервые показано, что при моделировании условий
невесомости в эксперименте с воздействием 7-суточной антортостатической гипокинезии
наблюдаются достоверные изменения показателей, отражающих электрофизиологические
свойства
миокарда
и
свидетельствующих
о
появлении
начальных
признаков
электрической нестабильности миокарда предсердий и желудочков. Предполагается, что
изменения амплитудных и временных характеристик зубца Р связаны с продолжительной
нагрузкой объемом правых отделов сердца во время АНОГ на фоне изменений уровня
активности симпатической нервной системы, а изменения комплекса QRS, по-видимому,
отражают имевшее место во время АНОГ повышение рабочей нагрузки на левые отделы
сердца, обусловленное увеличением периферического сосудистого сопротивления. После
АНОГ при проведении активной ортопробы впервые выявлено значительное увеличение
(в 2 раза) степени нарастания амплитуды QRS (TotQRS). Впервые получены данные об
увеличении признаков электрической нестабильности миокарда у здоровых, хорошо
тренированных людей при стрессорных психо-эмоциональных воздействиях (на примере
исследования спасателей МЧС во время суточного дежурства). Впервые показано, что у
лиц с высоким уровнем физических нагрузок, по данным ЭКГ ВР, выявляется наличие
признаков
электрической
нестабильности
миокарда
предсердий.
Проведенное,
параллельно с изучением ЭКГ ВР, исследование вариабельности сердечного ритма (ВСР)
при антиортостатических воздействиях, психо-эмоциональном стрессе и физических
нагрузках показало усиление активности симпатического звена вегетативной регуляции,
что вероятно может способствовать развитию электрической нестабильности миокарда и
потенциально опасных аритмий. Сопоставление полученных данных ВСР и данных ЭКГ
ВР у больных с сердечно-сосудистой патологией с результатами исследования здоровых
лиц позволило предложить критерии прогностически неблагоприятных изменений
показателей ЭКГ ВР у практически здоровых людей при стрессорных воздействиях.
Практическая и научная значимость проведенных исследований заключается в том,
что они открывают новые возможности использования метода ЭКГ ВР, который до сих
5
пор считался сугубо клиническим методом. Показано, что при воздействии
ряда
факторов, моделирующих условия космического полета (антиортостаз и последующая
активная ортостатическая проба), имеются изменения показателей ЭКГ ВР, указывающие
на появление ранних признаков электрического ремоделирования миокарда, изменение
электрофизиологических свойств миокарда и как следствие увеличение его электрической
нестабильности. При ортостатических воздействиях после 7-суточного антиортостаза в
ряде случаев появляются признаки поздних потенциалов предсердий и желудочков, что
свидетельствует о клинически значимом риске развития угрожающих жизни аритмий.
Впервые установленные изменения показателей ЭКГ ВР при физических нагрузках и
хроническом стрессе представляют интерес для соответствующих разделов прикладной
физиологии. На основании
анализа полученных
экспериментальных
материалов
предложены критерии для оценки изменении ЭКГ ВР у здоровых людей при воздействии
факторов космического полета и практические рекомендации по использованию этого
метода для оценки функционального состояния при исследовании практически здоровых
людей при стрессорных воздействиях.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. При моделировании невесомости в эксперименте с АНОГ выявлены изменения
электрофизиологических свойств миокарда, как предсердий, так и желудочков.
Особенного
внимания
требуют
изменения
амплитудных
и
временных
характеристик зубца Р, которые отражают имевшую место во время АНОГ
продолжительную нагрузку объемом на фоне изменения уровня активности
симпатической нервной системы.
2. При активной ортостатической пробе после эксперимента с 7-суточной АНОГ
отмечаются изменения показателей ЭКГ ВР (комплекса QRS и зубца Р),
указывающие на увеличение электрической нестабильности миокарда. Это может
иметь важное значение для прогностической оценки состояния космонавтов в
послеполетном периоде.
3. Психо-эмоциональный стресс и систематические физические нагрузки высокой
интенсивности,
по-видимому,
могут
усиливать
явления
электрической
нестабильности миокарда, о чем свидетельствуют изменения показателей ЭКГ ВР у
спасателей МЧС после суточного дежурства и результаты исследования
спортсменов с высоким уровнем физической тренированности.
4. Метод ЭКГ ВР целесообразно рекомендовать к использованию в космической
медицине в динамике наблюдения - до, во время и после длительных космических
полетов
для
прогнозирования
риска
6
развития
потенциально
опасных
и
угрожающих жизни аритмий и оценки нарушений электрофизиологических
свойств миокарда.
Апробация диссертации. Основные результаты и положения диссертации доложены
на конференциях молодых специалистов, аспирантов и студентов, посвященных дню
космонавтики (Москва, 2004, 2006 гг.), на конференциях «Диагностика и лечение
нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы» (Москва, 2004, 2006, 2007 гг.),
на конференции «Фундаментальные науки – медицине» (Москва, 2005 г.), на
Всероссийском
Конгрессе
«Неинвазивная
электрокардиология
и
клиническая
медицина», Москва, 2007 г.), на 20-м съезде физиологического общества им. И.П.
Павлова (Москва, 2007 г.).
Диссертация апробирована на заседании секции «Космическая медицина» Ученого
совета ГНЦ РФ-ИМБП РАН 7 февраля 2007г (протокол № 1).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора
литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственного
исследования и их обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка
литературы. Текст работы изложен на 126 страницах машинописного текста, содержит
18 таблиц и 15 рисунков. Указатель литературы включает 72 отечественных и 130
зарубежных источников.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Было проведено
4 серии исследований. В первой серии исследований
было
изучено влияние 7-суточной АНОГ на ЭКГ ВР и на вариабельность сердечного ритма
(ВСР). Исследования проводились в рамках двух экспериментов с 7-суточной АНОГ (-100)
в группах по 4 испытателя-добровольца. Средний возраст обследуемых лиц составил 25±3
года. Всем обследуемым лицам проводилось стандартное обследование, включавшее в
себя регистрацию ЭКГ ВР. У всех добровольцев отсутствовали патологические изменения
на ЭКГ покоя, не выявлялись аритмии, отсутствовала артериальная гипертензия.
2-я серия исследований была посвящена оценке изменений ЭКГ ВР и ВСР у
здоровых людей в условиях хронического психо-эмоционального стресса. Обследовано
22 человека - спасателя МЧС из аэромобильного отряда «Центроспас» МЧС г.
Жуковский (средний возраст 35±5 лет). Все испытатели по данным анализа ВСР
согласно динамике индекса напряжения регуляторных систем (Ин) были разбиты на
7
две подгруппы: подгруппа А – Ин в положении «сидя» через 24 часа дежурства
повышался, подгруппа Б – Ин в положении «сидя» через 24 часа дежурства снижался. В
подгруппу А было включено 13 человек, средний возраст которых составил 38±2 лет. В
подгруппу Б было включено 9 человек, средний возраст которых – 33±2 лет. Все
обследуемые лица на момент обследования были практически здоровы.
В 3-й серии исследований изучались
особенности ЭКГ ВР и ВСР у лиц с
различной интенсивностью физических нагрузок.
Обследовано две подгруппы: 1 -
юные спортсмены – конькобежцы (11 человек); 2 - молодые люди активно
занимающихся физическими нагрузками (7 человек). Возраст лиц 1-й подгруппы был в
пределах 15-17 лет, во 2-й подгруппе возраст колебался в пределах от 20 до 27 лет.
4-я серия исследований проводилась у больных с различной сердечно-сосудистой
патологией (стенокардия II-III ФК, постинфарктный кардиосклероз). Обследовано 58
пациентов, в том числе: а) 28 пациентов с ИБС - стенокардией II-III ФК (СТ) в возрасте
от 67 до 57 лет (средний возраст 62 ± 5); б) 30 больных с ИБС - постинфарктным
кардиосклерозом (ПИКС) в возрасте от 58 до 50 лет (средний возраст 54 ± 4).
Обследование больных со стенокардией, постинфарктным кардиосклерозом
проводилось – на 10-15-е сутки после поступления в стационар в зависимости от
стабильности состояния. Кроме того обследована контрольная группа из 26 здоровых
лиц в возрасте от 40 до 60 лет (средний возраст 50 ± 10), у которых по данным опроса,
физикального и инструментального обследования не было выявлено признаков аритмии.
В исследование не включались больные: при наличии любых нарушений ритма
сердца или его проводящей системы, с выраженной сердечной недостаточностью (III-IV
ФК по классификации NYHA), тяжелой артериальной гипертонией, почечной и
печеночной недостаточностью, сахарным диабетом, а также больные с онкологическими
и островоспалительными заболеваниями. Всем исследованным больным, кроме
стандартного клинического обследования, проводили регистрацию электрокардиограмм
в 12-ти стандартных отведениях, ультразвуковое исследование сердца, ЭКГ высокого
разрешения, анализ ВСР, проводили общепринятые лабораторные и биохимические
анализы. Лекарственная терапия, проводимая в обследованных группах, соответствовала
стандартной схеме лечения данных заболеваний.
Общее число обследованных лиц - 132 (мужчин 113, женщин 19).
Методика
регистрации
ЭКГ
ВР.
Для
выявления
признаков
электрической
нестабильности миокарда использовали ЭКГ-ВР, для чего применялись технические
средства, разработанные ТОО «Медицинские компьютерные системы» (г. Зеленоград),
состоящие из специализированной платы ввода сигнала, выносного блока для съема
8
кардиосигнала «КАRDI-2» и персонального компьютера IBM PC с пакетом прикладных
программ. Программные средства для анализа ЭКГ ВР разработаны в НИЦ ММА им.
И.М. Сеченова [Иванов Г.Г., Грачев С.В., Сыркин А.Л., 2003]. Регистрировали ЭКГсигналы в трех ортогональных X, Y, Z-отведениях по Франку. Программные средства
выполнены таким образом, чтобы обеспечивалась обработка одного файла различными
диагностическими программами. С помощью первой специализированной программы
реализовался ввод ЭКГ-сигнала произвольной длительности, задаваемой исследователем
(в среднем 4-6 минут), в память ЭВМ, где формировался первичный файл не усредненной
ЭКГ. Позже проводилась процедура усреднения с выбором режима усреднения: по Rзубцу (R-триггерный режим) и по P-зубцу (P-триггерный режим). Автоматически
выбирался представительный комплекс QRS (образец) и производилось ранжирование
последующих
желудочковых
комплексов,
идентичных
выбранному.
Усреднению
подвергались комплексы с коэффициентом корреляции 0,98-0,99, что позволяло надежно
исключить из анализа экстрасистолы и комплексы с шумовыми помехами. Коэффициент
корреляции мог устанавливаться и произвольно. Усреднение ЭКГ-сигнала производилось
для достижения оптимального снижения уровня шума. Это обеспечивалось, как правило,
усреднением 250-300 сердечных циклов. Усредненные сигналы X, Y, Z отведений
записывались в виде файлов в базу данных для последующего анализа с использованием
других программ. Информация записывалась и хранилась в виде файлов на жестком диске
компьютера.
По полученным данным, используя временной метод анализа, определяли наличие
или отсутствие поздних потенциалов желудочков (ППЖ) и предсердий (ППП), наличие
которых может свидетельствовать об электрической нестабильности миокарда.
Временной метод анализа ППЖ и ППП. Для временного анализа ППЖ (метод Симсона)
сигналы X, Y, Z отведений фильтровались двунаправленными цифровыми фильтрами
Баттерворта 4-го порядка в диапазоне 40-250 Гц. Затем данные трех отведений
суммировались в модуль электрического вектора сердца по формуле (x2+y2+z2).
Поскольку результат временного анализа зависит от уровня шума, интерпретируемыми
считали данные при уровне шума менее 0,5 мкВ [Иванов Г.Г., Грачев С.В., Сыркин А.Л.,
2003].
Для исследования поздних потенциалов желудочков (ППЖ) определялись: 1)
продолжительность
нефильтрованного
комплекса
QRS
–
StdQRS
(мс),
2)
продолжительность фильтрованного комплекса FiQRSd (мс), 3) продолжительность
низкоамплитудных сигналов (<40 мкВ) в конце фильтрованного комплекса - LAS40 (мc),
4) среднеквадратичная амплитуда QRS - TotQRS (мкВ), 5) среднеквадратичная амплитуда
9
последних 40 мс фильтрованного комплекса QRS - RMS40 (мкВ). Критериями ППЖ
считали: FiQRSd >114 мс, LAS40 > 38 мс, RMS40 > 20 мкВ. Регистрация, по крайней
мере,
двух
патологических
показателей
позволяла
констатировать
ППЖ.
При
исследовании поздних потенциалов предсердий (ППП) определяли: 1)продолжительность
фильтрованной волны Р - FiP (мс), 2) продолжительность сигналов ниже 5 мкВ - Under 5
(мс),
3)
среднеквадратичную
амплитуду
всей
волны
Р
–
TotP
(мкВ),
4)
среднеквадратичную амплитуду последних 20 мс - RMS20 (мкВ). Количественным
критерием наличия ППП считали продолжительность фильтрованной волны Р (FiP) более
125 мс.
Методика анализа вариабельности сердечного ритма. Анализ вариабельности
сердечного ритма
(ВСР) проводился с помощью программы «ИСКИМ-6» (ИВНМТ
«Рамена», г. Рязань) При анализе динамических рядов кардиоинтервалов вычисляется до
50 различных показателей [Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В. и др., 2001]. В
настоящей работе мы использовали только наиболее распространенные показатели,
характеризующие вегетативный
баланс, функциональное состояние подкоркового
сердечно-сосудистого центра и активность высших вегетативных центров. В перечень
используемых показателей ВСР входят: SDNN – среднее квадратичное отклонение
длительности кардиоинтервалов, RMSSD – квадратный корень их суммы разностей
последовательного ряда кардиоинтервалов, PNN50% - число последовательных разностей
длительности кардиоинтервалов больше 50 миллисекунд в % к общему числу
кардиоинтервалов, SI – стресс индекс (индекс напряжения регуляторных систем), TP –
суммарная мощность спектра сердечного ритма, HF – абсолютная или относительная (в
%) мощность спектра высокочастотных колебаний (High Frequency) сердечного ритма в
диапазоне 0,4-0,15 Гц (дыхательные волны), LF – абсолютная или относительная (в %)
мощность спектра низкочастотный колебаний (Low Frequency) сердечного ритма в
диапазоне 0,15-0,04 Гц, VLF – абсолютная или относительная (в %) мощность спектра
очень низкочастотных колебаний сердечного ритма в диапазоне 0,04-0,015 Гц,
IC –
индекс централизации.
Измерение артериального давления. Измерение исходного артериального давления
(АД) проводилось сидя в покое после 5-минутного отдыха. Исключалось употребление
крепкого чая, кофе и никотина в течение 1 часа до исследования. Во время проведения
ортостатической пробы, АД измерялось на правой руке в положении «лежа» двукратно
(на 1 и 4 минутах), затем в положении «стоя» - трехкратно (на 1-й, 3-й, 5-й минутах).
Ортостатическая проба выполнялась по следующей схеме: 10-минут в положении
«лежа», 15 минут в положении «стоя» и снова 10 минут в положении «лежа». Общая
10
продолжительность пробы – 25 минут. Расчет показателей ЭКГ ВР и ВСР проводился в
каждом 5-минутном отрезке записей.
Активную ортостатическую пробу (АОП)
проводили у испытателей до и после 7-суточной АНОГ, у спасателей МЧС в начале и в
конце 2-суточного дежурства. У пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями при
проведении активной ортостатической пробы положение «стоя» заменялось положением
«сидя». В 3-й серии исследований у лиц с различной физической тренированностью
проводили пассивную ортостатическую пробу с использованием ортостатического стола.
Методы статистической обработки результатов исследования. Обработка данных
проводилась на персональном компьютере IMB PC с помощью пакета программ
“Statistica-6”. Результаты исследования представлены как средние арифметические
значения  ошибка среднего (Mm). Для оценки значимости различий между данными
исследования в разных группах больных использован t-критерий Стьюдента. Различия
считались достоверными при p<0,05. При оценке достоверности различий качественных
показателей применялись критерии Пирсона и Фишера.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Исследования ЭКГ ВР и ВСР при активной ортостатической пробе до и после 7суточной антиортосоатической гипокинезии
Исследования ЭКГ ВР при активной ортостатической пробе до и после 7-суточной
антиортостатической гипокинезии
При оценке полученных средних данных по группе показателей ЭКГ ВР зубца P и
комплекса QRS (таблица 1) выявлены различия в исходном состоянии и изменение их
динамики при проведении активной ортостатической пробы после длительного
антиортостатического воздействия.
Анализ показателей зубца P выявил увеличение значений спектральной плотности
зубца P с 5,9±0,9 мкВ в исходном состоянии до 7,1±0,9 мкВ после 7-суточного
антиортостаза (p>0,02), что составляет 13,7%. При проведении активной ортостатической
пробы до эксперимента наблюдалось постепенное увеличение значений амплитуды P
зубца до 8,2±0,5 мкВ (28,3%) на последнем этапе ортопробы.
После длительной антиортостатической гипокинезии повышение наблюдалось уже
на первом этапе ортопробы - до 7,9±0,5 мкВ (увеличение на 16,8%). Средние значения
увеличения амплитуды зубца P при проведении ортопробы составили 17,8%, а после 7
дней воздействия – 22,6%. Отмечено достаточно выраженное укорочение сегмента PQ на
11
Таблица 1.
Показатели зубца Р по данным ЭКГ ВР в динамике наблюдения при проведении пробы с
активным ортостазом до (I) и после (II) 7- суточной антиортостатической гипокинезии
(M±m)
ПоказаЭтапы обследований
тель/
лежа
стоя
лежа
этапы
5 мин
5 мин
2-6 мин
7-11 мин
12-16мин
5 мин
5 мин
P-Q,
I 156,9±4,7 155,7±6,4 148,2±5,1
145,5±5,08*
145,9±5,8
153,3±7,8
154,7±6,0
мс
II 155,3±5,8 157,2±7,2 145,3±5,3
140,1±5,03*
142,3±5,4
152,4±5,3
153,1±7,2
FiP,
I 114,1±2,8 118,2±3,4 113,3±3,0
114,2±3,4
113,4±3,5
115,4±1,6
118,2±2,5
мс
II 113,7±3,0 112,9±7,5 112,3±3,5
110,3±2,9
111,9±3,4
111,0±2,6
113,7±3,4
TotP, I
6,4±1,13
5,9±0,96
6,3±0,42
7,2±0,53*
8,2±0,5*,#,◊
5,7±0,6
5,8±0,9
мкВ
II 6,8±0,53
7,1±0,93^
7,9±0,57
8,2±0,45
8,7±0,7^
6,0±0,8
6,6±0,8
RMS20, I 3,0±0,84
2,8±0,52
3,1±0,43
3,7±0,4*
3,4±0,5
2,3±0,5
2,6±0,5
мкВ
II 4,7±0,58^ 4,4±0,77^
4,8±0,42
6,24±0,5*,#,^
5,0±0,43◊
3,7±0,64◊
3,5±0,44◊
FQRSd, I 104,1±2,5 105,2±3,5
95,8±3,7
95,9±3,6
96,6±4,5
104,9±3,4
105,3±3,8
мс
II 96,3±4,0^ 97,7±2,7^
90,9±3,6
92,0±4,6
93,0±4,0
93,5±3,1^
95,3±3,4^
TotQRS,I
90,8±6,2
87,0±8,8
88,7±4,5
95,5±4,4*
97,7±4,1*,#
94,8±7,0
92,0±10,0
мкВ
II 86,9±6,7
82,3±8,8
96,2±4,5*
106,6±4,6*
103,1±4,5* 88,4±6,5#,◊,^ 80,8±8,54#,◊
RMS40, I 32,1±5,0
30,0±4,7
51,0±6,0*
50,0±5,0
57,0±6,0*
33,2±5,4
31,7±5,7
мкВ
II 55,3±7,4^ 49,2±7,0^
59,0±6,0
53,0±6,0
51,0±6,0
44,1±5,2#,^
38,9±4,54#,^
Примечание: * - достоверность различий по сравнению с исходным состоянием до эксперимента; # - то же
по сравнению данными 2-6 мин ортостаза; ◊ - то же по сравнению с 7-11 мин; ^ - то же по сравнению с
аналогичными данными этапа до антиортостатической гипокинезии (P<0,05).
2-м этапе ортопробы после эксперимента (с 7,3% до 10,7%). После эксперимента
выявлено увеличение средних значений RMS20 в положении «лежа» на 51%, хотя
направленность изменений и степень выраженности при ортопробе значительно не
изменились. Достоверных изменений показателя FiP на всех этапах и при проведении
ортопробы не выявлено.
В целом, по результатам анализа данных ЭКГ ВР, можно предполагать, что
изменения амплитудных и временных характеристик зубца P отражают имевшую место
нагрузку объемом и изменение уровня активности симпатической нервной системы, о чем
свидетельствуют выявленные изменения сегмента PQ и амплитудных значений зубца P на
фоне нарастания ЧСС [Истомина Т.А., Говша Ю.А., Воронин И.М. и др., 2000].
Анализ
динамики
показателей
QRS
показал,
что
после
длительной
антиортостатической гипокинезии и АОП амплитудные значения TotQRS достоверно не
изменялись по сравнению с исходными данными, однако в 2 раза увеличивалась степень
выраженности нарастания амплитуды при проведении АОП (с 14% до 24,9%). Кроме того,
увеличивалась и скорость нарастания амплитуды QRS – максимальное увеличение на
втором этапе составило 31,5% (аналогично у зубца P).
После 7 суток гипокинезии и АОП выявлено укорочение длительности
фильтрованного зубца QRS и снижение ответа при проведении АОП. Так, укорочение
12
значений длительности FiQRS до проведения эксперимента составляло 8,3%, а после –
снижалось до 4,5%. Наблюдалось увеличение средних значений амплитуды конечной
части QRS – значений RMS40 до 46,2±3,7 мкВ после АОП, но изменение в ходе АОП не
отмечено – наибольшее увеличение к 7-11 мин АОП.
Представляет интерес рассмотрение данных ЭКГ ВР, полученных у двух
испытателей (ГВП и ГНА), которые неудовлетворительно перенесли ортостатическую
пробу после длительной антиортостатической гипокинезии (см. рис. 1). По сравнению с
испытателем ГСФ, удовлетворительно перенесшим активную ортостатическую пробу,
мкВ
мкВ
ГВП
TotQRS
160
ГНА
TotQRS
140
140
После АНОГ
120
До АНОГ
ЛЕЖА
СТОЯ
80
80
60
60
60
40
40
1
мкВ
ЛЕЖА
2
3
4
5
6
7
14
мкВ
16
После АНОГ
12
10
2
3
5
6
мкВ
16
14
После АНОГ
ЛЕЖА
8
6
6
6
4
4
4
2
2
1
МС
150
2
FiP
140
3
4
До АНОГ
ЛЕЖА
5
6
7
МС
150
120
110
100
90
80
70
3
4
5
6
7
ГНА
1
2
3
4
5
6
7
7
ГСФ
TotP
До АНОГ
ЛЕЖА
1
МС
После АНОГ
СТОЯ
ЛЕЖА
2
3
4
5
6
FiP
ЛЕЖА
ЛЕЖА
СТОЯ
130
120
120
110
110
100
100
90
90
80
80
70
70
7
ГСФ
До АНОГ
После АНОГ
ЛЕЖА
ЛЕЖА
СТОЯ
60
1
Рис. 1. Изменения показателей ЭКГ ВР
гипокиенезией у испытателей
6
140
60
60
5
150
После АНОГ
До АНОГ
130
СТОЯ
2
FiP
140
ЛЕЖА
ЛЕЖА
130
4
2
1
ГВП
После АНОГ
3
10
ЛЕЖА
СТОЯ
8
СТОЯ
2
12
До АНОГ
10
ЛЕЖА
1
7
ГНА
TotP
12
8
4
14
До АНОГ
ЛЕЖА
40
1
ГВП
TotP
16
СТОЯ
ЛЕЖА
100
ЛЕЖА
До АНОГ
ЛЕЖА
100
80
После АНОГ
120
До АНОГ
СТОЯ
ГСФ
TotQRS
140
После АНОГ
120
100
мкВ
160
160
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
до и после эксперимента с длительной антиортостатической
удовлетворительно (ГСФ) и неудовлетворительно перенесших активную
ортостатическую пробу (ГВП и ГНА) после эксперимента (1, 2 – пятиминутные интервалы в положении
«лежа»; 3, 4, 5 – 2-6 мин., 7-11 мин. и 12-16 мин. в положении «стоя»; 6,7 - пятиминутные интервалы в
положении «лежа» после ортостаза)
у ГВП и ГНА обращают на себя внимание значительно сниженные значения показателя
TotP. Во время ортопробы, проводившейся после 7-суточной АНОГ, у обоих испытателей
(ГНА и ГВП) отмечались явления ортостатической неустойчивости. При этом ГНА смог
13
простоять только 2 минуты. Показатель FiP у обоих этих испытателей был относительно
выше, чем у ГСФ.
Это позволяет говорить о том, что реакция предсердий на нагрузку объемом при
АНОГ и последующей ортостатической пробе была четко выраженной у всех
испытателей, хорошо выполнивших АОП после АНОГ, а у ГНА и ГВП имела
отрицательную динамику в виде значительного снижения показателя TotP. Согласно
литературным данным эти результаты подтверждают высокую значимость показателей
зубца Р для прогнозирования реакции предсердий на повышенную нагрузку объемом
[Stafford P., Kolvekar S., Cooper J., Fothergill J. et al., 1997].
Показатель комплекса QRS - Tot QRS у испытателей ГВП и ГНА при проведении
ортопробы не увеличивается как у ГСФ, а его абсолютные значения в положении «лежа»
даже относительно ниже, чем в положении «стоя». Это, по-видимому, свидетельствует об
имевшем место во время АНОГ и проведения АОП повышении рабочей нагрузки на
левые отделы сердца, обусловленном увеличением периферического сосудистого
сопротивления.
Таким образом, изменения показателей ЭКГ ВР при длительном воздействии
антиортостатической гипокинезии характеризуются:
1) увеличением амплитуды спектра зубца P и его конечной части (RMS20),
2) снижением показателей амплитуды спектра комплекса QRS(TotQRS) и его
длительности и увеличением амплитуды его конечной части (RMS40),
3) появлением выраженного укорочения длительности сегмента P-Q, снижением
амплитуды спектра QRS в ответ на ортопробу.
Показатели ВСР во время проведения активной ортостатической пробы до и
после 7-суточной антиортостатической гипокинезии
В целях изучения возможности временного и спектрального анализа ВСР в оценке
вегетативной регуляции испытуемых в эксперименте до и после АНОГ был проведен
количественный и качественный анализ показателей ВСР. Средние значения изученных
показателей представлены в таблице 2.
Полученные данные показали до АНОГ (I этап) увеличение ЧСС в ортостазе до
максимальных значений в первые 2-6 минут по сравнению с исходным состоянием на
35,7%, затем снижение при переходе в положение «лежа» на I – 5 минутах на 9,8%.
Средние значения ЧСС после АНОГ (II этап) при сравнении с I этапом увеличиваются; в
исходном состоянии от 58,89±3,01 до 64,46±3,78 уд/мин (что составляет 9,5%). В
ортостазе максимальное значение отмечалось на 2-6 минутах - 98,48±11,54 уд/мин (23,3%
14
по сравнению с I этапом). При переходе в положение «лежа» ЧСС снижалась на 14,4%.
Таким образом, реакция на ортостаз после АНОГ
со стороны ЧСС была более
выраженной.
Таблица 2.
Динамика показателей временного анализа ВСР при АНОГ в покое и во время проведения
активной ортостатической пробы на I и II этапах обследования (М±m)
Показатель
/
Этапы
ЧСС,
I
Этапы обследования (n=8 )
лежа
стоя
лежа
5 мин
2-6 мин
7-11 мин
12-16 мин
5 мин
5 мин
58,89 ±
79,89 ±
78,00 ±
78,96 ±
53,12 ±
55,07 ±
3,01
7,14*
6,90*
7,08*
4,03#,◊,+
4,58#,◊,+
уд/мин. II
64,46 ±
98,48 ±
85,10 ±
84,02 ±
61,26 ±
63,01 ±
3,78
11,54*
9,85*
8,57*
6,03#
5,76#
RMSSD, I
50,76 ±
24,14 ±
22,62 ±
23,17 ±
71,94 ±
59,63 ±
3,61
3,45*
2,30*
1,52*
9,39*,#,◊,+
4,16#,◊,+
мс
II
40,31 ±
12,10 ±
16,74 ±
15,39 ±
52,43 ±
45,25 ±
5,36
2,23*, ^
4,38*
3,47*, ^
10,45#,◊,+
8,75#,◊,+
pNN50%, I
26,93 ±
5,00 ±
3,23 ±
3,68 ±
43,39 ±
34,54 ±
3,53
1,33*
0,68*
0,66*
6,58*,#,◊,+
4,73#,◊,+
%
II
21,09 ±
0,53 ±
2,11 ±
1,12 ±
30,39±
24,68 ±
5,08
0,25*, ^
1,68
0,60*, ^
10,86#
9,05#
SDNN, I
65,55 ±
55,89 ±
47,61 ±
50,57 ±
68,97 ±
76,48 ±
3,87
8,02
4,57*
3,25*
8,96
7,66◊,+
мс
II
55,27 ±
38,15 ±
41,58 ±
39,84 ±
79,97 ±
60,85 ±
6,38
3,62 ^
8,34
7,24
16,24#
7,48#
SI,
I
48,70 ±
124,51 ±
101,32 ±
106,39 ±
39,30 ±
34,64 ±
5,59
42,87*
15,91*
9,84*
5,79◊,+
4,89◊,+
усл. ед. II
84,04 ±
229,16 ±
171,99 ±
183,07 ±
48,41 ±
67,99 ±
16,97 ^
50,70*
62,35*
79,82*
11,34#,◊
19,71#
TP,
I
3630 ±
2910 ±
2100 ±
2440 ±
4310 ±
4960 ±
430
730
440*
370*
1250
800◊,+
мс2
II
2930 ±
1040 ±
1820 ±
1560 ±
4170 ±
2940 ±
350
190 ^
730
440
1000#
600#
HF,
I
29,82 ±
9,97 ±
11,85 ±
9,38 ±
41,20 ±
30,38 ±
4,15
2,23*
2,57*
1,71*
6,78#,◊,+
6,37#,◊,+
%
II
26,46 ±
7,96 ±
7,43 ±
8,36 ±
31,35 ±
30,04 ±
3,72
1,69*
1,16*
2,28*
9,78#
6,58#,◊,+
LF,
I
46,26 ±
62,35 ±
62,17 ±
61,61 ±
39,20 ±
48,47 ±
3,63
4,63*
3,38*
3,06*
4,09#,◊,+
3,72#,◊,+
%
II
47,57 ±
54,31 ±
49,87 ±
55,98 ±
43,15 ±
47,38 ±
4,19
5,59
2,03 ^
6,68
5,02
4,92
VLF,
I
23,91 ±
27,68 ±
25,98 ±
29,00 ±
19,60 ±
21,14 ±
3,41
5,87
5,25
3,91
4,27
3,51
%
II
25,97 ±
37,74 ±
42,70 ±
35,66 ±
25,50 ±
22,59 ±
3,52
5,77
2,40*, ^
6,24
5,95
5,97◊
IC,
I
3,13 ±
11,45 ±
10,09 ±
11,71 ±
1,78 ±
3,00 ±
0,55
2,22
2,65*
2,38*
0,45#,◊,+
0,72#,◊,+
II
3,77 ±
14,48 ±
13,99 ±
13,01 ±
3,86 ±
4,12 ±
0,68
3,04
3,29*
2,51*
1,21#,◊,+
1,87#,◊,+
Примечание: * - достоверность различий по сравнению с исходным состоянием до эксперимента; # - то же
по сравнению данными 2-6 мин ортостаза; ◊ - то же по сравнению с 7-11 мин; + - то же по сравнению с 12-16
мин; ^ - то же по сравнению с аналогичными данными этапа до гипокинезии и антиортостаза (P<0,05).
15
После АНОГ в исходном состоянии достоверным было только снижение SI.
Однако, в ответ на ортостатическое воздействие статистически достоверными на 2-6-й
минутах были снижение RMSSD, pNN50%, SDNN и ТР. Обращают на себя внимание
достоверное снижение LF% и рост VLF% на 7-11-й минутах ортопробы после АНОГ.
Следовательно,
7-суточный
антиортостаз
существенно
снижает
ортостатическую
устойчивость – растет активность симпатического звена регуляции, а на 7-11-й минутах
ортостаза наблюдается также включение в процесс адаптации и надсегментарных
структур регуляторного механизма (увеличение VLF%). В целом реакция на ортопробу
после АНОГ характеризовалась более значительным напряжением регуляторных систем,
смещением вегетативного баланса в сторону преобладания симпатического звена
регуляции (статистически достоверный рост индекса централизации (IС) на 7-11-й и 1216-й минутах ортопробы).
Полученные нами данные коррелируют с результатами
исследования вегетативной регуляции в послеполетном периоде [Баевский Р.М.,
Никулина Г.А., Фунтова И.И., Черникова А.Г., 2000; Tank J., Baevsky R.M., Drescher J.,
Funtova I.I., 2002].
Изменения показателей ЭКГ ВР и ВСР в группе спасателей МЧС во время активной
ортостатической пробы
Исследования ЭКГ ВР при активной ортостатической пробе у спасателей МЧС до и
после суточного дежурства
В группе спасателей МЧС были выделены две подгруппы лиц: 1) с ростом индекса
напряжения регуляторных систем (Ин) к концу дежурства (подгруппа А); 2) со снижением
Ин к концу дежурства (подгруппа Б). Поскольку эти подгруппы различаются по степени
активности симпатического отдела вегетативной нервной системы анализ данных ЭКГ ВР
был проведен в них раздельно (см. таблицу 3). Как видно из этой таблицы в группе А к
концу смены при ортопробе было выявлено снижение длительности интервала PQ в
положении «стоя» со 167 мс до 149 мс (р=0,002). Достоверных изменений других
показателей не выявлено.
В подгруппе Б при проведении активной ортопробы в начале и в конце дежурства
выявлено снижение FiP (р=0,04). В начале дежурства
при ортопробе отмечается
достоверное увеличение показателя RMS20 (р=0,05). В конце дежурства также как и в
подгруппе А отмечается достоверное укорочение интервала P-Q.
16
Итак, со стороны зубца Р под влиянием психо-эмоционального стресса
наблюдаются изменения
в виде более активной реакции на ортопробу, особенно в
подгруппе Б.
Анализ показателей комплекса QRS показал, что достоверных различий между
исходными значениями показателей в подгруппах А и Б в начале и в конце смены не
наблюдалось. Однако в подгруппе А отмечалось снижение StdQRS в положении лежа с
90,8 мс в начале смены до 89,1 мс (p=0,046) в конце, а также повышение TotQRS (мс) в
положении лежа с 72,2 мс до 75,3 мс к концу смены (р=0,019).
В подгруппе Б
достоверные различия между показателями комплекса QRS в начале и конце смены
проявлялись только в снижении RMS40 (р=0,049) в положении «лежа» (таблица 3).
Таблица 3.
Показатели зубца P и комплекса QRS по данным ЭКГ ВР в подгруппах А (n=13) и Б (n=7)
в начале и в конце дежурства в группе МЧС (М±m)
Показатель
Начало дежурства
лежа
стоя
Конец дежурства
лежа
Подгруппа А
P-Q, мс
167,0 ± 10,3
157,7 ± 5,2
167,2 ± 5,14
FiP, мс
99,8 ± 5,9
101,5 ± 4,2
101,3 ± 6,72
TotP, мкВ
5,7 ± 1,0
5,4 ± 0,4
5,6 ± 0,48
RMS20, мкВ
3,2 ± 0,4
3,3 ± 0,4
3,6 ± 0,64
StdQRS, мс
90,8 ± 1,84
85,1 ± 1,92 +
89,0 ± 2,31 *
TotQRS (d), мс
94,7 ± 2,52
89,1 ± 2,23 +
93,2 ± 2,93
LAS40, мс
30,2 ± 2,93
29,1 ± 2,59
31,2 ± 3,24
Tot QRS, мкВ
72,2 ± 5,81
75,1 ± 4,73
75,3 ± 5,68 *
RMS40, мкВ
38,6 ± 5,84
48,7 ± 7,34
45,3 ± 8,22
Подгруппа Б
P-Q, мс
167,5 ± 5,7
160,1 ± 5,9
166,7 ± 4,82
FiP, мс
106,3 ± 3,6
99,3 ± 3,2*
109,9 ± 6,64
TotP, мкВ
4,2 ± 0,4
5,5 ± 0,8
5,1 ± 0,79
RMS20, мкВ
2,4 ± 0,3
3,9 ± 0,5*
2,7 ± 0,25
Std QRS, мс
96,0 ± 2,82
90,8 ± 2,76 +
95,7 ± 2,54
Tot QRS (d), мс
92,5 ± 2,74
90,8 ± 3,15
95,1 ± 3,12
LAS40, мс
34,3 ± 2,23
32,2 ± 3,10
36,8 ± 2,11
TotQRS , мкВ
69,1 ± 6,41
77,4 ± 10,02
76,1 ± 7,05
RMS40, мкВ
32,8 ± 5,83
38,4 ± 5,82
26,1 ± 4,32 *
Примечание: * - достоверные различия между началом и концом смены (P<0,05);
стоя
149,1 ± 4,34 *
97,0 ± 3,15
5,0 ± 0,44
3,1 ± 0,32
84,9 ± 2,77 +
89,8 ± 2,24 +
28,7 ± 2,72
79,3 ± 4,51
52,0 ± 9,03
153,2 ± 4,2*
99,2 ± 5,6*
5,4 ± 0,93
3,4 ± 0,74
89,9 ± 3,07 +
89,9 ± 2,29 +
32,4 ± 1,81 +
77,6 ± 8,34
43,1 ± 7,33 +
+ - достоверные различия между положениями «лежа» и «стоя» (P<0,05).
Таким образом, наблюдаются как сходство изменений показателей ЭКГ ВР в
подгруппах А и Б, так и их различие. Обращает на себя внимание появление в обеих
подгруппах статистически достоверного укорочения интервала PQ в положении «стоя»
при проведении активной ортопробы в конце дежурства. Основные различия между
группами, проявляются в динамике показателей, относящихся к миокарду предсердий и
показателя RMS40. В подгруппе Б в ответ на ортостатическое воздействие происходит
17
укорочение FiP, в то время как в подгруппе А изменения этого показателя статистически
незначимы.
Показатели ВСР до и после суточного дежурства
Весьма демонстративны представленные на рис. 2 сравнительные данные ряда
показателей ВСР до и после смены. Подгруппа А отличается кроме более выраженного
роста SI, также более низким исходным ТР и более высокой частотой пульса. Подгруппа Б
отличается существенным ростом VLF% после смены.
При анализе динамики показателей при переходе из положения «лежа» в
положение «стоя» было установлено, что в обеих подгруппах в начале и конце смены
наблюдалось увеличение частоты пульса (р<0,001), снижение RMSSD (p<0,02) и HF%
(р<0,01). Однако имелись и различия. Особенностью явилось то, что если в подгруппе А
статистически достоверное снижение pNN50 при ортостатическом воздействии было
отмечено только в начале смены, то в подгруппе Б снижение данного показателя в
положении стоя отмечалось в конце смены (р=0,01).
Межгрупповые различия выражались высокими исходными значениями ЧСС, SI
VLF% и более низкими RMSSD, pNN50 и HF в подгруппе Б.
ЧСС
SI
А
500
90
А
450
400
85
Б
350
Б
300
80
250
200
75
150
70
1
2
1
TP
100
2
1900
30
А
1800
2
1
VLF
Б
2000
1
2
Б
А
25
1700
20
1600
15
1500
1400
10
1300
1200
1
2
1
5
2
1
2
1
2
Рис. 2. Изменения показателей вариабельности сердечного ритма в разных подгруппах спасателей МЧС в
начале (1) и в конце (2) смены (в положении «сидя»). А - подгруппа с ростом Ин в конце смены; Б подгруппа со снижением Ин в конце смены (ЧСС, уд/мин; Ин, усл. ед.; ТР, мс2; VLF,%)
18
Изменения показателей ЭКГ ВР и ВСР у спортсменов с различным уровнем
тренированности
Исследование показателей ЭКГ ВР у лиц с различным уровнем
физической тренированности
В таблице 4 представлены значения
показателей ЭКГ ВР при проведении
пассивной ортостатической пробы у юных спортсменов конькобежцев (подгруппа 1) и у
молодых людей (студентов), активно занимающихся физическими нагрузками (подгруппа
2). Физическая тренированность спортсменов конькобежцев, которые в течение 5-6 лет
регулярно занимаются тренировками и выступают на соревнованиях существенно выше,
чем у студентов. В 1-й подгруппе до пробы достоверно выше значения FiP и Under 5, а
также тенденция к удлинению P-Q интервала. По-видимому, это является результатом
объемной перегрузки предсердий, обусловленной высоким уровнем физических нагрузок
и может отражать имеющееся изменение электрофизиологичеких характеристик миокарда
предсердий в этой группе. В дальнейшем эти изменения могут проявиться электрической
нестабильностью миокарда и развитием суправентрикулярных аритмий. О больших
нагрузках на миокард в 1-й группе свидетельствует и тенденция к увеличению
амплитудных характеристик QRS комплекса (до пробы) и достоверное повышении RMS40
до 77,2±11,7 мкВ. О гиперфункции миокарда предсердий (но еще не срыве компенсации)
свидетельствует реакция увеличения амплитудных значений зубца Р (Tot P и RMS 20) при
ортопробе, а также укорочение длительности и тенденция к снижению амплитуды QRS в
обеих группах, что может является компенсаторной реакцией на гемодинамическое
Таблица 4.
Показатели зубца P и комплекса QRS по данным ЭКГ ВР при пассивном ортостатическом
тесте у лиц с различным уровнем физической тренированности (М±m)
Показатели
Подгруппа 1 (n= 11)
Подгруппа 2 (n= 7)
лежа
стоя
лежа
стоя
P-Q, мс
157,9±7,2
143,1±4,0
136,7±24,4
143,1±4,6
Fi P, мс
96,2±4,4
87,8±4,9
75,9±10,9*
79,5±13,6
Under 5, мс
20,8±4,2
16,1±2,8
10,2±4,9*
10,3±4,8
Tot P, мкВ
5,2±1,3
8,7±1,0*
5,2±1,4
5,8±2,0
RMS 20, мкВ
2,4±0,5
4,2±1,5*
4,4±1,3
6,2±2,2
Std QRS, мс
93,3±3,0
87,2±2,9 #
97,3±2,5
89,0±2,7 #
Tot QRS (d), мс
94,0±3,4
93,4±3,3
94,1±2,7
91,4±2,5
LAS 40, мс
27,8±2,1
27,1±1,6
29,7±2,1
25,1±4,1
Tot QRS , мкВ
102,5±9,3
91,8±8,5
92,0±13,4
87,2±12,4
RMS 40, мкВ
77,2±11,7
82,2±22,2
38,8±7,1*
41,8±6,6
Примечание:* - достоверные различия между подгруппами в положении «лежа» (P<0,05);
# - достоверные различия между положениями «лежа» и «стоя» (P<0,05).
19
перераспределение
и снижение венозного возврата при сниженной компенсаторной
реакции левых отделов сердца [Rials S.J., Wu Y., Xu X., 1997, Сыркин А.Л., Иванов Г.Г.,
Копылов Ф.Ю., 2003].
Следовательно, можно говорить о наличии риска развития суправентрикулярных
аритмий у спортсменов конькобежцев также и по данным анализа зубца Р. Возможно, что
имеется и более высокий риск желудочковых аритмий, так как признаки ППЖ в
подгруппе 1 отмечены у 3-х человек из 11 (27%), в подгруппе 2 только у 1-го из 7 (14%).
Таким образом, анализ показателей ЭКГ ВР и параметров ВСР выявил заметные различия
между группами лиц с различным уровнем физической тренированности.
Изменения показателей ВСР у спортсменов с различным уровнем тренированности
В таблице 5 представлены среднегрупповые значения показателей ВСР в
положениях «лежа» и «стоя». В подгруппе 1 у более высоко тренированных лиц в покое
достоверно меньше RMSSD и pNN50. Имеется также тенденция к снижению ТР и
особенно HF. Это означает, что у них по сравнению со 2-й подгруппой заметно выше
тонус симпатической системы. При переходе в положение «стоя» 2-ая группа отличается
Таблица 5.
Показатели ВСР при пассивном ортостатическом тесте у спортсменов с различным
уровнем тренированности (М±m)
Показатели
Подгруппа 1 (n= 11)
Подгруппа 2 (n= 7)
лежа
стоя
лежа
стоя
ЧСС, уд/мин.
65 ± 3
81 ± 2 #
63 ± 2
75 ± 3 #
RMSSD, мс
44 ± 6
28 ± 3 #
67 ± 11*
33 ± 7 #
pNN50,%
24 ± 5
9±3#
38 ± 9*
12 ± 6 #
TP, мс2
2773± 544
2361± 424
3624± 111
3101± 773
HF, мс2
651±213
347±117
1028±514
336±156
LF, мс2
1120±294
1324±329
1686±658
1518±430
VLF, мс2
1003±239
691±122
911±193
1247±318*
Примечание: # - достоверные различия между положениями «лежа» и «стоя» (P<0,05);
* - достоверные различия между группами 1 и 2 в положениях «лежа» и «стоя» (p<0,05).
менее значительным ростом частоты пульса, достоверным ростом VLF и тенденцией к
снижению LF. Это означает, что у них при ортостатической нагрузке недостаточны
резервы сосудистой регуляции (LF не растет, а даже несколько снижается), что требует
дополнительной активации энергометаболического уровня регуляции (VLF). Более
высокие функциональные резервы у юных спортсменов интенсивно занимающихся
физическими тренировками, по-видимому, обусловлены более высокой активностью
20
симпатического звена регуляции [Pagani M., Lombardi F., Guzzetti S., Rimoldi O. et al,
1986].
Исследования ЭКГ ВР при активной ортостатической пробе у
пациентов с
различными видами сердечно-сосудистой патологии
Исследования ЭКГ ВР при активной ортостатической пробе у пациентов
с сердечно-сосудистой патологией
В таблице 6 приведены данные оценки показателей ЭКГ ВР у обследованных
больных при проведении ортостатической пробы. Обращает
увеличение
временных
характеристик
комплекса
QRS
внимание наибольшее
в
группе
больных
с
постинфарктным кардиосклерозом как в исходном состоянии, так и проведении
ортостатической пробы. Кроме того, если в контрольной группе длительность QRS имела
тенденцию к укорочению при ортопробе, а FiP укорачивался, то у больных – достоверно
увеличивались средние значения как FiP, так и QRS. В тоже время известно, что реакция
на ОП со стороны параметров гемодинамики имеет разные варианты, в связи с чем нами
проведен более детальный анализ показателей ЭКГ ВР. На основании анализа изменений
средних параметров по показателям QRS комплекса и Р зубца было выделено 2 варианта
изменений ЭКГ ВР при
ортопробе. 1-й вариант динамики параметров ЭКГ ВР
характеризовался увеличением временных характеристик (FQRSd и FiP) и уменьшением
амплитудных (TotQRS и TotP), при 2-м варианте изменения носили противоположную
направленность.
Таблица 6.
Параметры ЭКГ ВР (зубца Р и комплекса QRS) при проведении ортостатической пробы у
больных различными формами ИБС (М±m)
Показатель
Контрольная группа
Стенокардия
ПИКС
(n=26)
(n=28)
(n=30)
лежа
стоя
лежа
стоя
лежа
стоя
FiP, мс
122,0 ± 2,02 115,3 ± 2,44* 128,8 ± 2,57
125,0 ± 1,72
121,2 ± 1,59 127,0 ± 1,65*
TotP, мкВ
5,3 ± 0,31
5,6 ± 0,33
5,2 ± 0,31
5,5 ± 0,34
4,1 ± 0,28
4,9 ± 0,32*
RMS20, мкВ
2,7 ± 0,20
3,5 ± 0,2,1
2,3 ± 0,19
2,8* ± 0,21
2,6 ± 0,23
3,1* ± 0,24
FQRSd, мс
99,3 ± 2,14
95,1 ± 2,13
97,4 ± 2,42
96,0 ± 1,49
105,4 ±1,58# 110,2±1,52*,#
LAS40, мс
33,1 ± 2,04
30,4 ± 2,47
34,8 ± 2,09
32,1 ± 1,28
35,5 ± 1,62
39,3 ± 1,56#
TotQRS, мкВ
78,2 ± 3,10
84,7 ± 2,63
75,6 ± 3,52
83,6 ± 3,60
74,7 ± 3,14
65,0 ±2,33*,#
RMS40, мкВ
29,4 ± 2,84
38,3 ± 2,44*
34,6 ± 3,62
36,7 ± 1,40
32,3 ± 2,73
27,2* ±2,84#
Примечание: * - Достоверность различий (р<0,05) изменений параметров ЭКГ ВР при ортопробе у больных
с различными формами ИБС; # - тоже по сравнению с контрольной группой.
В группе контроля 5 человек имели 1-й вариант динамики параметров ЭКГ ВР (по
данным изменений QRS) при ортопробе, что составило 19% от всех обследованных
21
здоровых лиц (соответственно 81% - имели 2-ой вариант динамики параметров ЭКГ ВР),
что значимо превосходило количество пациентов с данным типом динамики параметров
ЭКГ ВР в группах со стенокардиейи ПИКС (68% и 10% соответственно). Ко 2 варианту
было отнесено 9 пациентов со cтенокардией - 32% и 90% - с ПИКС.
Таким образом, проведенные исследования показали, что параметры ЭКГ ВР у
больных различными формами ИБС при проведении пробы с активным ортостазом имеют
два
варианта
изменений,
коррелирующих
с
тяжестью
течения
заболевания
и
функциональным состоянием миокарда. Выявленные изменения у больных подтверждают
правильность
интерпретации изменений в группах здоровых лиц и выявленных
корреляций, а также подтверждают целесообразность использования метода ЭКГ ВР в
оценке ранних нарушений электрофизиологических свойств миокарда у здоровых лиц.
ВЫВОДЫ
1. Моделирование факторов космического полета с использованием 7-суточного
антиортостатического воздействия, вызывает изменения амплитудных и временных
показателей ЭКГ ВР, которые отражают имевшую место продолжительную нагрузку
объемом на правые отделы сердца и изменения вегетативной регуляции сердца.
2. Антиортостатическое воздействие вызывает достоверные изменения показателей,
отражающих функциональную перегрузку миокарда предсердий. Так, после 7 суток
АНОГ спектральная плотность зубца P увеличивается на 13,7%, а среднеквадратичная
амплитуда последних 20 мс на 51%. Отмечается снижение продолжительности
фильтрованного комплекса QRS со 104,1±2,5 до 96,3±4,0 мс (p<0,02) и увеличение
продолжительности низкоамплитудных сигналов в конце последних 40 мс с 32,1±5,0 до
55,3±7,4 мкВ (p<0,05). При проведении активной ортопробы после АНОГ изменения этих
показателей увеличиваются. При этом значения TotP, более низкие в исходном состоянии,
увеличивались почти в 2 раза, нарастала также длительность фильтрованного QRS, что
может использоваться в качестве прогностически неблагоприятных признаков.
3. В группе спасателей МЧС при проведении ортопробы после суточного дежурства при
переходе в положении «стоя» наблюдается значительный рост показателя Last 40 и
снижение PQ и FiP. Несмотря на то, что эти изменения находятся в пределах нормальных
вариаций, их наличие говорит о влиянии стрессорного психо-эмоционального воздействия
у здоровых, хорошо тренированных людей на показатели ЭКГ ВР, отражая влияние на
электрофизиологические характеристики миокарда здоровых лиц.
4. При исследовании связи изменений ЭКГ ВР с уровнем физической тренированности
показано, что у лиц с более высоким уровнем нагрузок выявлены изменения показателей
22
ЭКГ ВР, указывающие на наличие признаков замедления проведения возбуждения и
повышение риска развития аритмий. Дополнительную угрозу представляет выявленное
смещение вегетативного баланса в сторону усиления активности симпатического звена
регуляции, что также может способствовать развитию электрической нестабильности
миокарда.
5. Диапазон выявленных изменений показателей ЭКГ ВР в группах обследованных
здоровых лиц не достигал патологических значений, как в группе больных ИБС, однако
изменения абсолютных значений амплитудных и временных характеристик могут
использоваться
для
анализа
гемодинамических
перегрузок,
их
индивидуальной
переносимости, прогнозирования развития потенциально опасных аритмий в условиях
воздействия факторов невесомости.
6. Метод ЭКГ ВР целесообразно рекомендовать к использованию до, во время и после
длительных космических полетов для оценки электрофизиологических свойств миокарда,
раннего выявления их нарушений и прогнозирования риска развития у космонавтов
потенциально опасных и угрожающих жизни аритмий.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Метод ЭКГ ВР целесообразно использовать в системе отбора и подготовки космонавтов
для получения исходной информации об индивидуальных электрофизиологических
свойствах миокарда и изменениях его электрической стабильности при функциональных
пробах и тренировочных нагрузках.
2. На основании полученных нами результатов при исследовании с помощью метода ЭКГ
ВР практически здоровых людей прогностически неблагоприятным следует считать:
а) наличие исходно низких значений общей спектральной плотности Р зубца и средних
значений фильтрованного QRS комплекса при их резком увеличении в ответ на
ортопробу;
б) появление признаков поздних потенциалов предсердий или желудочков;
в) инверсию направленности изменений основных
(TotP, RMS20)
амплитудных показателей зубца Р
и комплекса QRS (TotQRS, RMS40) при проведении активной
ортостатической пробы.
3. Учитывая наличие
связи между усилением активности симпатического звена
вегетативной регуляции и увеличением электрической нестабильности миокарда
целесообразно одновременно с исследованием ЭКГ ВР проводить анализ вариабельности
сердечного ритма.
23
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ
1. Электрокардиография высокого разрешения при антиортостатическом воздействии //
Сб. докл. конференции молодых специалистов, аспирантов и студентов, посвященной дню
космонавтики - М., 2004. с. 15.
2.
Метод
электрокардиографии
высокого
разрешения
в
анализе
нарушений
электрофизиологических свойств миокарда при воздействии антиортостатической
гипокинезии и ортостаза // Сб. докл. шестой научно-практической конференции
«Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы»- М., 2004,.
с. 204-211. (в соавторстве с Баевским Р.М., Ивановым Г.Г.)
3. Электрокардиография высокого разрешения и дисперсионное картирование ЭКГ.
Перспективы использования в клинической практике и профилактической медицине //
Тезисы докладов конференции: «Фундаментальные науки – медицине» - М., 2005 г. с. 77.
(в соавторстве с Баевским Р.М., Ивановым Г.Г., Кудашевой И.А.)
4.Электрокардиография высокого разрешения у спортсменов с различным уровнем
физических нагрузок // Сб. докл. конференции молодых специалистов, аспирантов и
студентов, посвященной дню космонавтики - М., 2006, с. 20-21. (в соавторстве с
Берсеневым Е.Ю.)
5. Параметры ЭКГ высокого разрешения у спортсменов с различным уровнем
тренированности // Сб. докл. восьмой научно-практической конференции «Диагностика и
лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы» - М., 2006, с. 232-238 (в
соавторстве с Берсеневым Е.Ю., Баевским Р.М., Ивановым Г.Г.)
6. Вегетативная регуляция и состояние миокарда при психологическом стрессе // Сб. докл.
восьмой научно-практической конференции «Диагностика и лечение нарушений
регуляции сердечно-сосудистой системы» - М., 2006, с. 413-422
(в соавторстве с
Пащенко А.В., Барановым М.В., Баевским Р.М., Ивановым Г.Г.)
7.
Исследование
диагностической
и
прогностической
значимости
метода
электрокардтографии высокого разрешения при действии факторов космического полета
// Авиакосмическая и экологическая медицина, 2007, №2, с. 29-34. (в соавторстве с
Ивановым Г.Г., Пашенко А.В., Баевским Р.М.)
8. Метод ЭКГ ВР в оценке действия факторов космического полета // Тезисы
Всероссийского Конгресса «Неинвазивная электрокардиология и клиническая медицина»
- Функциональная диагностика, 2007, №1, с.17. (в соавторстве с Ивановым Г.Г., Пащенко
А.В., Баевским Р.М.)
9. Корреляция между показателями комплекса QRS и зубца Р в динамике наблюдения у
больных ИБС // Тезисы Всероссийского Конгресса «Неинвазивная электрокардиология и
24
клиническая медицина» - Функциональная диагностика, 2007, №1, с.18. (в соавторстве с
Ивановым Г.Г., Булгаковой Е.Ю.)
10. Корреляция показателей вариабельности сердечного ритма, ЭКГ ВР и дисперсионного
картирования у больных ИБС // Тезисы Всероссийского Конгресса «Неинвазивная
электрокардиология и клиническая медицина» - Функциональная диагностика, 2007, №1,
с.20.(в соавторстве с Ивановым Г.Г., Ешмановой А.К., Пащенко А.В., Баевским Р.М.)
11. ЭКГ высокого разрешения и вариабельность сердечного ритма у спортсменов //
Тезисы докладов 20-го съезда физиологического общества им. И.П. Павлова - М., 2007, с.
148-149. (в соавторстве с Берсеневым Е.Ю., Баевским Р.М.)
25