мс 2

250 лет
Структура вариабельности
сердечного ритма:
прошло 50 лет –
пора двигаться дальше?
(10 аргументов “за”)
ОТДЕЛ КАРДИОЛОГИИ НИЦ
проф. Г.Г.Иванов
1963 год Москва 1-й Всесоюзный симпозиум ВСР
Исследование ВСР основывается по настоящее время на
анализе длительности RR интервалов во временной и
частотной области.
При этом используется термин “вегетативная регуляция
функции синусового узла”, что строго говоря не точно, так
как для этого необходим хотя бы анализ РР интервалов
АРГУМЕНТ 1
Международные стандарты оценки ВСР
(Circulation – 1996)
” …О взаимосвязи между вегетативными модуляциями
РР- и RR-интервалов известно немного.
Поэтому последовательность интервалов РР также
нуждается в изучении…
….Развитие технологии должно сделать возможным
изучение вариабельности интервалов РР в будущих
исследованиях
…Совершенствование неинвазивного метода анализа
ВСР может открыть новые возможности для
продолжения изучения этого аспекта проблемы.”
АРГУМЕНТ 2

В формировании картины ВСР у больных с
сердечно-сосудистыми заболеваниями
существенную роль играет
электрофизиологическое состояние миокарда
и проводящей системы сердца расположенных
ниже синусового узла,
которое в настоящее время не учитываются
АРГУМЕНТ 3
Наличие дисперсий Р и QRS
(по данным ЭКГ ВР и др.) подтверждает
возможный значительный вклад этих
фактров
Показатель
Контрольные
группы
У больных с
ПМА
20 - 40 лет
40 - 60 лет
После ЭИТ
Дисперсия
QT, мс
30,4+/-2,5
35,6 +/-3,6
^
61,1 +/-2,9*
Дисперсия
Р, мс
11,0+/-0,8
8,3 +/-0,6
23,3 +/-0,8*
Дисперсия
QRS, мс
8,0+/-0,6
10,4 +/-0,8
15,3 +/-0,4*
АРГУМЕНТ 4
Имеются особенности иннервации сердца,
которые определяют необходимость RR и
РР анализа
* Вегетативная иннервация
сердца не является
симметричной и однородной
На синоаурикулярном
уровне нет строго
разграничения
симпатического и
парасимпатического влияний
* СУ и АВ узел находятся, в основном,
под влиянием блуждающего, а
желудочки контролируются, в
значительной степени, СНС
Sympathetic Nerves
Vagus Nerves
SA node
AV node
АРГУМЕНТ 5


Конечный результат (ЧСС и скорость
проведения) не обусловлен простым
сложением или вычитанием
угнетающего воздействия вагуса или
возбуждающего действия СНС.
В сердце располагаются
многочисленные интрамуральные
нейроны иногда собранные в ганглии,
образующих с эфферентными
волокнами внутрисердечное нервное
сплетение.
Интрамуральный нервный
аппарат иногда относят к
метасимпатической системе
Его функционирование
также не учитывается
АРГУМЕНТ 6
Существует много вопросов к расшифровке
механизмов образования ВЧ колебаний и
понятия “симпатико-парасимпатический баланс”
(Ruttkay-Nedecky I. 2002 )
Поскольку симпатический и парасимпатический
отделы ВНС могут функционировать или
независимо, или как антагонисты, или как
синергисты, длительность интервала R-R содержит
мало информации об уровне парасимпатического
или симпатического влияния на водитель ритма

Структурная и функциональная гетерогенность
регуляции сердечной деятельности со стороны
ВНС не позволяет охарактеризовать это состояние
как “симпатико-парасимпатический ” баланс
АРГУМЕНТ 7
Разброс RR-интервалов (время развертки макс вектора)
в разных отведениях может быть разным в зависимости
от расположения электр. оси и характеристик объемов
Из-за дисперсии амплитуды QRS может достигать 2-5 мс
факты
АРГУМЕНТ 8
НОВЫЕ ДАННЫЕ О СЛОЖНОЙ СТРУКТУРЕ
АВ-СОЕДИНЕНИЯ
AV Nodal Physiology
В конечном счете, даже наиболее
простые нарушения проведения
обычно нельзя объяснить
существованием какого-либо
одного электрофизиологического
механизма.
АРГУМЕНТ 9
ЭФФЕКТЫ ПЕПТИДНОЙ МОДУЛЯЦИИ
При возбуждении наряду с основным
медиаторным веществом в синаптическую щель
поступают и другие биологически активные
вещества, в частности пептиды
Последние обладают модулирующим действием,
изменяя величину и направленность реакции
сердца на основной медиатор.
Так, опиоидные пептиды угнетают эффекты
раздражения блуждающего нерва,
а пептид дельта-сна усиливает
вагусную брадикардию
ЭТИ ЭФФЕКТЫ (пептидной модуляции)
В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
МЫ ТАКЖЕ НИКАК НЕ УЧИТЫВАЕМ
АРГУМЕНТ 10
Имеющиеся данные анализа РР- и RR-интервалов
Выделяются R и Р зубцы
(соответственно RR и РР интервалы)

PP-интервал отражает
активацию синоатриального
узла (ANS)
PR-интервал – активацию
атриовентрикулярного узла и
его внутренние свойства
АРГУМЕНТ 10
В настоящее время установлено , что в здоровой популяции
имеется два варианта поведения автономной нервной
системы с возможностью независимой модуляции PP и PR
интервалов, а их колебания при дыхании находятся в
противофазе
(S.Ward. ,R.Shouldice, 2004)
*
У больных может нарушаться
синхронность колебаний в
противофазе РР- и RR-интервалов
при дыхании.
*
Могут асинхронно нарушаться
скоростные характеристики проведения по предсердиям,
АВ узлу и желудочкам.
Это может сдвигать на 2-4-6 мс
“пики” Р и R зубцов независимо
друг от друга и изменять синхронность PP и RR распределения и
показатели их вариабельности
Нами проведен анализ РР и RR распределения
с оценкой стандартных показателей ВСР
во временной и частотной области (n=565)
RR
PP
Группы обследованных
Группа
Номер
1
2
Кол-во
1а Контрольная
1б Контрольная
1в Контрольная
65
26
22
М:Ж
Средний
возраст
55:10
15:11
13:9
31,0  4,2
40,1  6,4
61,1  8,5
50,4  6,0
2а ИБС стенокардия
30
13:17
2б ИБС с ОКС
70
42:28
56,0  9,0
2в ОИМ (20-25 сутки)
32
21:11
57,2  6,3
3
3а ПИКС без ХСН
130
76:54
58,9  6,6
3б ПИКС с ХСН
45
24:21
59,0  9,0
4
4а ИБС с ПМА (в анамнезе)
75
51:24
53,3  7,0
4б ПМА после ЭИТ
70
41:29
61,2  13,1
Итого
452/ 565 268:184
57,6  5.1
Как показал проведенный анализ
вариабельности РР- и RR-интервалов:
*
Структура показателей сердечного ритма в группе
здоровых в возрасте 25-45 лет не имеет значительных
различий в покое и изменяется однонаправленно при
проведении функциональных проб. В старшей возрастной
группе (50±6 лет) выявлено рассогласование влияний
отделов ВНС на ритмическую активность синусового узла и
желудочков.
**
Наибольший дисбаланс вегетативных влияний при РР- и
RR-анализе выявлен у больных с ПМА после ЭИТ, ОКС и
ХСН. Наблюдались различия как в исходном состоянии, так
и в динамике наблюдения.
***
Анализ структуры сердечного ритма, по данным
вариабельности РР- и RR-интервалов, дает значительную
дополнительную информацию о характере нарушений
вегетативных влияний на ритмическую функцию
синусового узла и желудочков, отражая дисбаланс
вегетативных влияний
НАШИ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
1) Анализ РР- и RR-интервалoв
2) Анализ колебаний внутри кардиоцикла
(PQ, QRS, QT, JT, TaTend ) с коррекцией на ЧСС
3) Интеграция анализа внутрицикловых колебаний
с амплитудными альтернациями
36
“Не бывает великих дел
без великих препятствий”
Франсуа Вольтер
Возможна интеграция внутрицикловых дисперсий
временных интервалов и амплитудных альтернаций
(прибор “КАРДИОВИЗОР”
уже интегрирует вариационный параметр и альтернацию Т зубца)
Вероятно, что не только величина
QTdisp важна,
но АМПЛИТУДА и ЛОКАЛИЗАЦИЯ
альтернаций в Т ЗУБЦЕ
Двухмерный индикатор
норма
(SDNN / 100 * RR)
ФЖ
ПМА
норма
39
Средние значения спектра частотных
диапазонов в процентах от общей
мощности в группе здоровых
Контрольная
VLF, %
31±4
n=65
RR
40±6
n=26
RR
50±6
n=22
RR
PP
PP
PP
LF, %
38
37
36
38
41
33
26
25
33
31
48
45
HF, %
26
36
35
28
17
27
Индекс вегетативного баланса в
зависимости от возраста и режима
усреднения
Контрольная
31±4
n=65
RR
40±6
n=26
RR
50±6
n=22
RR
Индекс вегетативного баланса
LF / HF
1,90±0,10
PP
1,91±0,11
1,03±0,14**
PP
PP
1,10±0,10**
2,00±0,18
1,00±0,18
Показатели спектрального анализа в
группе здоровых при проведении
ортостатической пробы(n=65)
Контрольная
Лежа
31±4
VLF, %
RR
PP
39
37
RR
Стоя
PP
LF, %
35
34
39
39
HF, %
26
29
51
50
10
11
Индекс вегетативного баланса при
проведении ортостатической пробы у
здоровых (n=65)
Контрольная
Лежа
RR
(31±4
лет)
PP
RR
Стоя
PP
Индекс вегетативного
баланса
LF / HF
1,9±0,10
1,9±0,11
5,51±0,37**
5,06±0,30**
Таким образом, как показал проведенный
анализ вариабельности (n=565)
РР- и RR-интервалов:
* - Структура показателей сердечного ритма в группе здоровых в
возрасте 25-45 лет не имеет значительных различий в покое и
изменяется однонаправленно при проведении функциональных
проб. В старшей возрастной группе (50±6 лет) выявлено
рассогласование влияний отделов ВНС на ритмическую
активность синусового узла и желудочков.
** - Наибольший дисбаланс вегетативных влияний при РР- и RRанализе выявлен у больных с ПМА после ЭИТ, ОКС и ХСН.
Наблюдались различия как в исходном состоянии, так и в
динамике наблюдения.
*** - Анализ структуры сердечного ритма, по данным
вариабельности РР- и RR-интервалов, дает значительную
дополнительную информацию о характере нарушений
вегетативных влияний на ритмическую функцию синусового узла
и желудочков, отражая дисбаланс вегетативных влияний
“Не бывает великих дел
без великих препятствий”
Франсуа Вольтер
Сочетание временных и амплитудных
микроальтернаций
37
ОТЛИЧИЯ ПРИБОРОВ
TW-ALTERNANS VECTOR REPORT
Patient
:
Age
Sex
Height, sm
Weight, kg
Кардиовизор
:
:
:
:
Zenova N.A.28 nagruzka
Date
Time
:
:
24.01.2008
11:25
M.
0
0
1) позволяет оценивать микроальтернацию
Т зубца в 3 точкахTEST( RESULTS
tначало, tмакс, tоконч )
Max TW-Alternans in lead aVL :
Variational parameter RR :
Lead aVL
Amplitude (uV) TW-Alternans
42 uV
4.9
tbeg
tend
tmax
3
42
42
Average (msec)
RR
517
SDDN (msec)
25
Variational parameter
4.9
Electrical Instability :
Negative Tracing
60uV
TWA
60
60
10 uV
TWAltren.
(uV)
Cambridge
Heart
- Только при нагрузке
- ЧСС от 100 до120
- время 20-30 мин
11uV
0
2
6
10
14
Variational
parameter
0
t
t
tначало, tмакс, tоконч
Variational parameter SCREENING RESULT
(SDNN / 100
* RR)
Electrophysiological
temperature of a myocardium : 103.5°F
2) Оценивает и в покое, в любом диапазоне ЧСС
3) Возможность многократного повторения и
мониторирования
4) Время одного измерения 30 сек
Method DM
beg
Heart View, LLC
end
TW-time
Version 2.03r
38
Анализ альтернации Т зубца
с помощью прибора “КАРДИОВИЗОР”
Двухмерный индикатор
Найденная максимальная
альтернация зубца tмакс,
норма
ФЖ
Variational parameter
(SDNN / 100 * RR)
ПМА
норма
39
Конечно, не все патофизиологические механизмы
влияющие на микроальтернации ясны
Метод ДК и его показатели отражают:
1) Состояние коронарной микроциркуляции, миокардиального
кровотока, микрососудистую резистентность и коллатеральное
кровообращение.
2) В меньшей степени - тяжесть окклюзии эпикардиальных артерий
и гетерогенность регионарной перфузии .
3) Характеризуют компенсаторные механизмы миокардиального
кровотока и их истощение, а также сопутствующие им
метаболические изменения, которые и приводят к изменениям
электрофизиологических характеристик .
4) При нагрузках, функциональных пробах, интраоперационных
окклюзиях – резерв коронарного кровотока и коллатерального
кровообращения, динамику характеристики метаболизма и
перфузии.
48
“Не бывает великих дел
без великих препятствий”
Франсуа Вольтер
Цель исследования
Изучить показатели структуры сердечного ритма при анализе РР- и RRинтервалов для оценки влияний вегетативной нервной системы на
ритмическое функционирование предсердий и желудочков у больных
различными формами ИБС
Получены данные, свидетельствующие о том, что при возбуждении
наряду с основным медиаторным веществом в синаптическую щель
поступают и другие биологически активные вещества, в частности
пептиды. Последние обладают модулирующим действием, изменяя
величину и направленность реакции сердца на основной медиатор. Так,
опиоидные пептиды угнетают эффекты раздражения блуждающего
нерва, а пептид дельта-сна усиливает вагусную брадикардию
Показатели временного анализа
в группе здоровых
Контрольная
31±4
n=65
RMSSD,
мс
46±4
pNN50, TINN
%
RR
SDNN,
мс
54±4
PP
52±5
46±4
22±2
RR
40±6
n=26
50±6
n=22
PP
RR
PP
43±4
44±4
31±3**
35±3**
44±3
48±4
22±2**
24±3**
22±2
13±2
13±1
5±1**
7±1**
173±6
134±5*
140±5
134±6
123±5
103±4*
Показатели спектрального анализа в
группе здоровых при проведении
ортостатической пробы(n=65)
Контрольная
TPower,
мс2
Лежа
RR
19641±678 1667±90
1507±96 1089±89
31±4
PP
25356±
1098*
10550±
1430**
13450±
841*,**
1458±
89
(+)1818±
106
(+)1809±
102**
RR
Стоя
PP
VLF,
мс2
1576±
91
1388±
112**
1401±
105
LF,
мс2
HF,
мс2
1224±
95
(-)370±
34**
(-)406±
40**
Средние значения спектра в
группе здоровых лиц
Контрольная
31±4
n=65
40±6
n=26
50±6
n=22
TPower,
мс2
VLF,
LF,
мс2
2147± 81
HF,
мс2
RR 22121± 523
мс2
2237± 88
PP 27856±721*
1836±74* 1828±72* 1234±51*
RR 20462±1712
1322± 105
1075± 77
847±54
PP 29583±1945* 1057± 90*
1008± 93
945±76
RR 15064±1454
914 ± 87
656±54
326±28
PP 22677±1644* 891 ± 60
561±42
544±34*
1529± 46
Дизайн исследования
Номер
Группа
1
1 Контрольная
2
2а ИБС стенокардия
2б ИБС с ОКС
2в ОИМ (20-25 с)
3
3 ПИКС без и с ХСН
4
4а ИБС с ПМА (в анамн)
4б ПМа после ЭИТ
Протокол обследования
Исход - Ортопроба
Исход - 15 сут
Исход – 3 сут – 5-7 сут
Исход - 5-7 сут – 20-25 с
Исход – 3 мес – 6 мес – 12 мес
Исход – ортопроба
После ЭИТ – 24 часа – 5 сут
Для анализа использовалась регистрация трех
ортогональных биполярных отведения, что
позволяло достигать надежности выделения и
усреднения по Р и R зубцам
Частотный анализ ритмограммы
с усреднением PP и RR режимах
HF
Высокие частоты
Отражают только
парасимпатическую
активность
0,4-0,15 Гц
LF
Низкие частоты
VLF
Очень
низкие
частоты
Отражают симпатическую ?
Отражают
(симпатическую + п/симпатическую?)гуморальное звено
активность
регуляции ВНС ?
0,15-0,04 Гц
0,04-0,015 Гц
Показатели спектра у больных с
различными формами ИБС
VLF,
мс2
LF,
мс2
RR
2412±14
3
1911±10 1097±
2
69
PP
1004±94
*
1902±11 1482±8
2
7*
ПИКС
без
ХСН
RR
1054±
76**
1140±72 1109±6
**
6
PP
1099±
63
924±70* 1056±7
,**
9
ПИКС
с
ХСН
RR
2485±
123
549±
56**
PP
509±56*, 255±33* 118±22
**
,**
*,**
Группы
ОКС
HF,
мс2
244±
31**
VLF,
%
45
23
32
36
75
58
LF,
%
35
43
34
30
HF,
%
20
34
32
34
18
29
7
13
Показатели спектра у больных в
динамике ОКС
Группы
VLF,
мс2
LF,
мс2
HF, мс2 VLF,
%
6-12
Часов
RR
2412±
143
1911±
102
1097±
69
PP
1004±
94*
1902±
112
1482±8
7*
24
Часа
RR
1099±
78#
999±
73#
1004±7
0
PP
1132±
76
876±
63#
544±
43*,#
5-7
Сутки
RR
989±
81#
541±
41#
525±
41#
PP
951±
65
622±
40#
579±
36#
45
23
35
43
34
44
33
34
48
44
LF,
%
26
29
HF,
%
20
34
33
21
25
27
Показатели спектра у больных
ХСН в динамике наблюдения
Группы
VLF ,
LF ,
HF ,
мс2
мс2
мс2
RR
20460±1
322
549±
53
244±
12
PP
509±
66#
255±
17#
118±
8#
3
м-ц
RR
1503±
71
748±
23
409±
14
PP
703±
42#,*
414±
16#,*
206±
11#,*
6
М-ц
RR
1089±
64
592±
26
694±
13
PP
1138±
74
939±
27#
1375±2
1#
Исх
VLF,
%
75
58
53
28
31
45
HF,
%
18
29
57
32
LF,
%
26
27
7
13
15
16
29
28
Индекс вегетативного баланса у
больных с ХСН
Контрольная
Исход
RR
Индекс вегетативного баланса
LF / HF
2,30±0,40
PP
3
месяц
RR
6
месяц
RR
2,21±0,41
1,80±0,20
PP
PP
2,00±0,21
0,91±0,09*,**
0,7±0,06*,**
Показатели спектра у больных в
динамике наблюдения после ЭИТ
Группы
VLF,
мс2
LF,
мс2
HF,
мс2
После RR
ЭИТ
3210 ±
119
1508 ±
65
1045 ±
78
PP
732 ±
56#
528 ±
43#
180 ±
10#
24
часа
RR
1188 ±
89
1446 ±
54
1297 ±
67
PP
980 ±
76
719 ±
56#
779 ±
45#
5-7
сутки
RR
914 ±
79
966 ±
31
1066
69
PP
598 ±
34#
402 ±
22#
297 ±
14#
VLF,
%
56
50
26
37
30
40
37
29
31
46
LF,
%
33
31
HF,
%
18
13
33
31
36
23
Существует много вопросов к
расшифровке механизмов образования ВЧ
колебаний ВСР

Объяснение механизма взаимосвязи дыхательных
колебаний с изменением длительности RR-интервала
остается одной из сложных задач современной
физиологии
Ясно лишь, что ВЧ колебания определяются связью
блуждающего нерва с синусовым узлом

Доказательством дыхательной природы
высокочастотных колебаний служит совпадение частоты
дыханий с частотой ВЧ-составляющей (с каждым вдохом
длительность RR уменьшается).
НО, иногда при вдохе RR увеличивается и уменьшается
ЧСС
Диапазоны частот при
спектральном анализе ВСР
Компонен
ты
спектра
Частотный
диапазон, Гц
Период, сек
HF
0,4-0,15
2,0-6,6
LF
0,15-0,04
6,6-20,0
VLF
0,04-0,015
25,0-66,0
Индекс “Миокард” и альтернация Т зубца
в группе больных ОКС до и после
коронарной ангиопластики (n=67)
Показатели до и после стентирования
ЭТАПЫ
обследования
Индекс “Миокард”,
%
Исход
После
стентировани
я
Альтернация Тmax
зубца,
мкВ
Исход
1
сосудистое 18.2+1,5
19.2+0,5
15.0+1,5
2
сосудистое 18.2+1,5
25.3+0,5*
17.0+1,5
3
24,1+1,3
сосудистое
20,1+ 1,4
22,8+ 0.6
После
стентировани
я
10.8+0,8*
16.1+0,8
19,4+ 0,8
53
Theoretical Basis of ECG: Neural Control of
Heart Rhythmicity
• Sympathetic activity increases
heart rate and contractility.
Withdrawal of SNS activity
decreases heart rate/contractility.
– Supplies all areas of the heart.
– Norepinephrine binds to receptors, increasing rate of SA
node rhythm and excitability in
all regions and increasing
strength of contraction.
Sympathetic Nerves
Vagus Nerves
SA node
• Parasympathetic (vagal) activity
decreases heart rate.
AV node
– Mainly supplies SA and AV
nodes.
– Acetylcholine
binds
to
• - blockers decrease heart rate
muscarinic
receptors,
and contractility by inhibiting the
decreasing rate of SA node
action of NE on cardiac muscle.
rhythm
and
AV
node
excitability.
HM 643 – Cardiovascular disease and rehabilitation
Проблема диагностики с использованием
RR-распределения
для определения “функции синусового узла”
определяется гетерогенностью дисперсии внутренней
структуры кардиоцикла вследствие….
Синусовый узел
АВ узел
Пучек.Гиса
Проведение по
Х-ки де- и реполяризации
миокарду предсердий Миокарда желудочков
16
На изменение времени Rmax
(альтернацию) могут влиять трансмуральный
и верхушечно-базальный градиенты
При превышении критической частоты сокращений появляется
альтернация ДЕ???реполяризации в противофазе между соседними клетками
(дискордантная альтернация)
ЭКГ сигнал
Проводился анализ РР и RR распределения с
оценкой стандартных показателей ВСР во
временной и частотной области
RR
PP
АРГУМЕНТ 1
Международные стандарты оценки ВСР
(Circulation – 1996)
Так как величина модуляцию b-t-b PR интервала
коррелирована и намного менее существенная чем тот из
интервала RR [10, 49], и пик R хорошо определен и легок
определить местонахождение, много исследователей хотят
анализировать только РЕАКЦИЮ tachogram .
Shouldice, R., et al., “Modulating Effect of Respiration on Atrioventricular Conduction
Time Assessed Using PR Interval Variation,” Med. Biol. Eng. Comput., Vol. 40, No.
6,November 2002, pp. 609–617.
Shouldice, R., C. Heneghan, and P. Nolan, “Methods of Quantifying Respiratory
Modulation in Human pr Electrocardiographic Intervals,” Proc. 24th Annual IEEE
International Conference on Engineering in Medicine and Biology (EMBS-BMES),
October 2002.
АРГУМЕНТ 1
АРГУМЕНТ 5
Параметры APD - одно из ключевых
положений аритмогенеза
myocyte model