Опыт изучения вариабельности ритма сердца при острых коронарных синдромах
СтатьиОпубликовано в журнале:
"Российский кардиологический журнал"
»» № 1'99
Оригинальные исследования Явелов И.С., Зуйков Ю.А., Деев А.Д., Травина Е.Е., Грацианский Н.А., Аверков О.В., Ваулин Н.А.
Центр атеросклероза НИИ физико-химической медицины МЗ РФ, Москва ГНИЦ ПМ МЗ РФ, Москва
Резюме
Об изменениях и прогностическом значении вариабельности ритма сердца (ВРС), оцененной за короткое время в стандартных условиях, при обострениях ИБС, известно мало. ВРС оценивалась на 5-25-минутных участках записи ЭКГ в покое, лежа на спине, в состоянии бодрствования при произвольном дыхании. У 93-х больных были изучены изменения ВРС, определенной в среднем на 3-и сутки, 3-й неделе и через 1 год после перенесенного инфаркта миокарда. Большинство из них принимало бета-блокаторы. К 3-й неделе заболевания произошло увеличение ВРС без изменения баланса симпатических и вагусных влияний на синусовый ритм. В последующий год отмечено уменьшение вагусной активности, приведшее к относительному преобладанию симпатических влияний на синусовый ритм. Эти потенциально неблагоприятные изменения ВРС могли быть связаны с усугублением тяжести проявлений заболевания у многих обследованных больных. Определение ВРС за короткое время в стандартных условиях, в ранние сроки инфаркта миокарда при частом использовании бета-блокаторов и учете других общепризнанных факторов риска, повышало точность оценки долговременного прогноза заболевания (n=134). Применение бета-блокаторов - атенолола (n=40) и метопролола (n=35) - в течение 1 недели у больных с нестабильной стенокардией, наряду с уменьшением средней ЧСС, сопровождалось возрастанием ВРС и относительным увеличением вагусной активности. Различий во влиянии на ВРС бета-блокаторов, по-разному проникающих через гемато-энцефалический барьер, не найдено.
Ключевые слова: инфаркт миокарда, вариабельность сердечного ритма, лечение бета-адреноблокаторами.
Вариабельность ритма сердца (ВРС) характеризует изменения длительности интервалов R-R во времени при наличии синусового ритма и является проявлением синусовой аритмии. Полагают, что с помощью ряда показателей ВРС можно оценить активность симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы [1].
Чаще всего, изучение ВРС производится при суточном мониторировании ЭКГ. Однако, ее определение возможно и на коротких участках записи ЭКГ, произведенной в стандартных условиях. Этот метод гораздо проще по выполнению и позволяет избежать влияния случайных внешних факторов, с которыми сталкивается пациент при повседневной активности (табл. 1). Кроме того, только такое определение ВРС может оказаться целесообразным при обострениях ИБС (при инфаркте миокарда, "острой" нестабильной стенокардии), когда состояние больного быстро меняется, применяются различные препараты и проводятся вмешательства, влияющие на ВРС. Характер изменений и прогностическое значение ВРС, оцененной за короткое время в стандартных условиях, при обострениях ИБС, еще мало изучены. Кроме того, остается неясным, сохраняется ли связь между ВРС и исходами заболевания при частом использовании бета-блокаторов, а также какие из показателей ВРС и других общеизвестных факторов риска позволяют наиболее точно предсказать прогноз заболевания [1, 2].
Таблица 1
Возможные преимущества и недостатки опредеяения ВРС на коротких участках записи ЭКГ в стандартных условиях по сравнению с суточным мониторированием ЭКГ
Возможные преимущества | Возможные недостатки |
влияние случайных внешних факторов сведено к минимуму | снижение симпатического тонуса, лежа на спине, в покое* |
стационарное состояние систем, ответственных за регуляцию сердечной деятельности | невозможность оценить усредненное влияние повседневной активности и времени суток на вегетативную регуляцию сердечной деятельности* |
простота выполнения | не исключена зависимость результата от времени суток |
лучшее качество записи | мало изучена прогностическая значимость |
лучше изучен физиологический смысл показателей ВРС |
Цель исследования.
Изучить изменения и прогностическую значимость показателей ВРС, оцененных в стандартных условиях за короткое время у больных с инфарктом миокарда и нестабильной стенокардией.
Методы исследования.
Способ определения ВРС. Методы исследования. ВРС оценивалась при 5-25-минутных периодах записи ЭКГ (512-1024 кардиоцикла). Регистрация проводилась в положении больного, лежа на спине, в покое, в состоянии бодрствования, на фоне произвольного дыхания. Для оценки последовательности синусовых сердечных сокращений рассчитывали следующие показатели (табл. 2).
1. Среднюю длительность интервалов R-R (RRNN).
2. Стандартное отклонение интервалов R-R (SDNN)) - статистический показатель, характеризующий ВРС в целом.
3. Набор параметров, получаемых после выполнения быстрого преобразования Фурье:
- общая мощность спектра (0,003-0,40 Гц; ТР), по физиологическому смыслу эквивалентная SDNN;
- мощность в диапазоне очень низких частот (0,003-0,04 Гц; VLF), физиологическое значение которой неизвестно;
- мощность в диапазоне низких частот (0,04-0,15 Гц; LF), отражающая, как предполагается, симпатическую и вагусную активность;
- мощность в диапазоне высоких частот (0,15-0,40 Гц, HF), в основном связанная с вагусной активностью;
- отношение мощностей LF/HF, с помощью которого стремятся охарактеризовать соотношение симпатических и вагусных влияний на синусовый ритм [1, 3].
Методы оценки вариабельности ритма сердца
Показатель | Определение |
RRNN, мс | Средняя длительность интервалов R-R |
SDNN, мс | Стандартное отклонение интервалов R-R |
ТР, мс2 | Общая мощность спектра (0,003-0,40 Гц) |
VLF, мс2 | Мощность в диапазоне очень низких частот (0,003-0,04 Гц) |
LF, мс2 | Мощность в диапазоне низких частот (0,04-0,15 Гц) |
HF, мс2 | Мощность в диапазоне высоких частот (0,15-0,40 Гц) |
LF/HF | Отношение абсолютных значений мощности в диапазоне низких частот к абсолютным значениям мощности в диапазоне высоких частот |
Статистическая обработка данных проводилась при помощи пакетов программ SPSS 8.0 и SAS 6.11. Для сравнения дискретных величин использовался критерий Хи2 Пирсона. Поскольку распределение показателей ВРС было ассимметричным, их анализу предшествовала логарифмическая трансформация данных, что позволило применить методы параметрической статистики. Для выявления изменений средних значений непрерывных величин использовался парный t-тест. При сравнении одной пары переменных статистически значимыми считали различия при значениях двухстороннего р<0,05, для сравнения 3-х пар непрерывных величин - <0,05/3 (0,017) [4]. Связь ВРС и других факторов риска с прогнозом заболевания изучалась в модели пропорционального риска Кокса.
ВРС при инфаркте миокарда. В проспективное исследование включались больные с подтвержденным инфарктом миокарда давностью не более 4-х суток. К критериям исключения относили возраст старше 75 лет, сохранение нестабильного состояния до 4-х суток после возникновения инфаркта, отсутствие устойчивого синусового ритма, гипертермию, а также сопутствующие заболевания, влияющие на прогноз и/или изменяющие ВРС.
Характеристика материала представлена в табл. 3. Включено 134 больных (59% мужчин) в возрасте от 35 до 75 лет (в среднем 59,8+/-9,3 года). Патологический зубец Q сформировался в 75,4% случаев. Тромболитическая терапия проведена у 32,8%, бета-блокаторы в ранние сроки заболевания получали 91% больных. ВРС оценивалась в среднем на 3-й сутки, 3-й неделе и через 1 год после возникновения инфаркта миокарда.
Таблица 3
Характеристика больных, включенных в исследование
Показатель | Число исследованных N=134 |
Возраст, лет (m+/-SD) | 59,8+/-9,3 (от 35 до 75) |
Мужчин | 79 (59,0%) |
В анамнезе: | |
- инфаркт миокарда | 29 (21,6%) |
- стенокардия | 80 (59,7%) |
- гипертония | 83 (61,9%) |
- сахарный диабет | 11 (8,2%) |
Характеристика ИМ | |
- наличие зубца Q | 101 (75,4%) |
- передняя локализация | 68 (50,7%) |
- левожелудочковая недостаточность в остром периоде | 39 (29,1%) |
Основные способы лечения в ранние сроки ИМ | |
- тромболитическая терапия | 44 (32,8%) |
- аспирин | 134 (100,0%) |
- бета-блокаторы | 122 (91,0%) |
- бета-блокаторы внутривенно | 71 (53,0%) |
- ингибиторы АПФ | 70 (52,2%) |
- мочегонные | 25 (18,7%) |
Результаты исследования
Изменения ВРС у перенесших острый инфаркт миокарда. У 93-х больных (табл. 4) ВРС определена во всех 3-х указанных точках. Большинство из них при изучении ВРС продолжало принимать бета-блокаторы. Через 1 год после развития инфаркта миокарда в сравнении с первым месяцем заболевания произошло ухудшение клинического состояния у многих пациентов. Так, примерно в 3 раза увеличилось число больных со стенокардией и сердечной недостаточностью. В соответствии с этим сократилось число принимавших бета-блокаторы и также почти в 10 раз (!) возросла доля лиц, использовавших мочегонные. Достоверно увеличились также конечный систолический и конечный диастолический объемы левого желудочка, что свидетельствует о выраженных процессах ремоделирования.
Таблица 4
Клиническое состояние и лечение больных при определении вариабельности ритма сердца (n=93)
Показатель | 3-й сутки после ИМ | 3-я неделя после ИМ | 1 год после ИМ |
Симптомы левожелудочковой недостаточности | 5 (5,4%) | 2 (2,2%) | 13 (14,0%) |
Стенокардия | 20(2l,5%) | 31 (33,3%) | 65 (69,9%) |
ФВ, % (m+/-SD) | 49,8+/-13,1 | 50,8+/-13,6 | |
ФВ<40% | 20 (21,5%) | 20 (21,5%) | |
КСО, см3 (m+/-SD) | 71,6+/-32,2 | 83,8+/-51,9 | |
КДО, см3 (m+/-SD) | 138,1+/-32,3 | 158,9+/-51,6** | |
Лечение: | |||
- аспирин | 91 (97,8%) | 90 (96,8%) | 76(81,7%) |
- бета-блокаторы | 86 (92,5%) | 76 (81,7%) | 66(71,0%) |
- ингибиторы АПФ | 45 (48,4%) | 49 (52,7%) | 43 (46,2%) |
- мочегонные | 2 (2,2%) | 7 (7,5%) | 22 (23,7%) |
- нитраты | 36 (38,7%) | 43 (46,2%) | 62 (66,7%) |
- сердечные гликозиды | 3 (3,2%) | 2 (2,2%) | 1 (1,1%) |
- антагонисты кальция | 0 | 5 (5,4%) | 15 (16,1%) |
Таблица 5
Изменения вариабельности ритма сердца у больных, перенесших инфаркт миокарда (n=93)
Показатель | 3-й сутки после ИМ | 3-я неделя после ИМ | 1 год после ИМ |
RRNN, мс | 969,7+/-153,3 | 1016,6+/-162,3* | 945,5+/- 147,8## |
ln(SDNN, мс) | 3,3+/-0,4 | 3,5+/-0,5* | 3,6+/-0,5** |
ln (ТР, мс2) | 6,7+/-1,0 | 7,1+/-0,9* | 7,1+/-0,9* |
ln (VLF, мс2) | 5,9+/-1,0 | 6,2+/-0,8* | 6,3+/-0,9* |
ln (LF, мс2) | 5,4+/-1,1 | 5,9+/-l,0* | 5,8+/-0,9* |
ln (HF, мс2) | 5,3+/-1,1 | 5,7+/-l,0* | 5,4+/-1,0 |
LF/HF | l,3+/-0,8 | 1,4+/-0,8 | l,7+/-0,9**# |
ИМ: * - р<0,017; ** - р<0,001; в сравнении с 16-23-ми сут.
ИМ: # - р<0,017; ## - р<0,001.
Статистически значимое увеличение ВРС произошло только в подгруппе больных со средней ЧСС в покое, при первичном определении ВРС более 67 в мин.
Прогностическая значимость раннего определения ВРС при остром инфаркте миокарда. У 134-х больных изучена прогностическая значимость ВРС, определенной в среднем на 3-й сутки после инфаркта миокарда. В эти сроки заболевания бета-блокаторы продолжало принимать 88,1% больных. За период наблюдения вплоть до 2-х лет от сердечных причин умерло 18 пациентов (13,4%), из них внезапно - 11 человек.
Для выявления сочетания признаков, позволявших наилучшим образом оценить вероятность неблагоприятного исхода, были включены в пошаговый регрессионный анализ данные анамнеза, клинические показатели, результаты эхо-кардиографического исследования, средняя ЧСС в покое и параметры ВРС. Он был выполнен в модели пропорционального риска Кокса (табл. 6).
Таблица 6
Показатели, обладающие независимой прогностической значимостью в определении риска сердечной смерти на протяжении ближайших 2-х лет после перенесенного инфаркта миокарда: результаты применения многофакторной модели пропорционального риска Кокса
Показатель | Относительный риск | 95% границы доверительного интервала | Р |
Симптомы левожелудочковой недостаточности | 5,7 | от 1,7 до 18,7 | 0,004 |
ln (КСО, см2) | 3,6 | от 1,1 до 11,9 | 0,04 |
ln (RRNN, мс2) | 0,005 | от 0 до 0,3 | 0,01 |
ln (VLF, мс2) | 1,7 | от 0,9 до 3,0 | 0,08 |
Наиболее тесно с прогнозом оказалось связано сохранение симптомов левожелудочковой надостаточности в день определения ВРС. Точность предсказания сердечной смерти увеличивалась при учете конечного систолического объема левого желудочка, средней ЧСС и, в меньшей степени, мощности в диапазоне VLF. Другие признаки независимой прогностической значимостью не обладали.
Отобранные показатели были скомбинированы в один прогностический индекс, при низких значениях которого (менее 25-го перцентиля) риск наступления летального исхода увеличивался в 43,7 раза. Однако, из-за малого числа неблагоприятных исходов 95% границы доверительного интервала для полученного значения относительного риска оказались широкими (от 5,6 до 343,1; р=0,0003).
ВРС при нестабильной стенокардии. Для проверки гипотезы о более выраженном увеличении вагусной активности под влиянием растворимых в жирах и хорошо проникающих через гемато-энцефалический барьер бета-блокаторов [5] в проспективное исследование включено 75 больных (60% мужчин, средний возраст 57,2+/-8,4 лет) с нестабильной стенокардией в пределах 48 ч. после последнего болевого приступа [6]. Пациенты были рандомизированы к открытому приему липофильного бета-блокатора метопролола (n=35) и не обладающего этим свойством атенолола (n=40). Характеристика больных представлена в табл. 7. ВРС определялась исходно и в среднем через 1 нед. регулярного приема препаратов. Доза бета-блокаторов подбиралась таким образом, чтобы подавить симптомы ишемии миокарда и, по возможности, уменьшить среднюю ЧСС до 60 ударов в минуту и менее. Первая цель была достигнута у всех, вторая - у 60% больных. При этом средние суточные дозы метопролола и атенолола составили 282 и 148 мг, соответственно.
Таблица 7
Сравнительная характеристика больных, включенных в исследование по изучению влияния метопролола и атенолола на вариабельность ритма сердца при нестабильной стенокардии
Показатель | Атенолол (n=40) | Метопролол (n=35) | Р |
Возраст, лет (m+/-SD) | 57,5+/-8,2 | 56,9+/-8,8 | 0,78 |
Пол, мужчин | 19(47,5%) | 26 (74,3%) | 0,03 |
В анамнезе | |||
- инфаркт миокарда | 11 (27,5%) | 12 (34,3%) | 0,70 |
- гипертония | 27 (67,5%) | 29 (82,9%) | 0,21 |
- сахарный диабет | 5 (12,5%) | 1 (2,9%) | 0,27 |
Прием бета-блокаторов до включения | 8 (20,0%) | 8 (22,9%) | 0,98 |
Приступы стенокардии в покое | 35 (87,5%) | 33 (94,3%) | 0,54 |
Инфаркт миокарда без зубца Q | 5 (12,5%) | 5 (14,3%) | 1,0 |
Сердечная недостаточность | 3 (7,5%) | 0 | 0,29 |
ФВ,% (m+/-SD) | 65,5+/-9,3 | 66,1+/-12,1 | 0,85 |
Суточная доза бета-блокатора, мг (m+/-SD) | 148,1+/-70,3 (от 25 до 400) | 282,1+/-136,9 (от 75 до 600) | <0,001 |
ЧСС через 1 неделю приема бета-блокаторов =25 (62,5%) | 20 (57,1%) | 0,81 |
Через 1 неделю лечения в обеих группах, наряду с достоверным уменьшением средней ЧСС, произошло увеличение ВРС в сочетании с относительным нарастанием вагусной активности (табл. 8). Эти изменения принято расценивать как потенциально благоприятные [1].
Таблица 8
Изменения вариабельности ритма сердца у больных с нестабильной стенокардией, принимавших атенолол или метопролол
Показатель | Атенолол (n=40) | Метопролол (n=35) | р |
До приема бета-блокаторов | |||
RRNN, мс | 837+/-143 | 837+/-142 | 0,98 |
ln (SDNN, мс) | 3,2+/-0,4 | 3,2+/-0,4 | 0,99 |
ln (ТР, мс2) | 6,7+/-1,0 | 6,7+/-0,7 | 0,80 |
ln (VLF, мс2) | 5,9+/-1,1 | 5,9+/-0,7 | 0,77 |
ln (LF, мс2) | 5,5+/-l,0 | 5,6+/-0,8 | 0,84 |
ln (HF, мс2) | 5,1+/-1,0 | 5,1+/-0,9 | 1,0 |
LF/HF | l,7+/-0,9 | 1,8+/-0,9 | 0,65 |
Через нед. приема бета-блокаторов | |||
RRNN, мс | 1086+/-145** | 1036+/-153** | 0,13 |
ln (SDNN, мс) | 3,4+/-0,4 | 3,3+/-0,4 | 0,58 |
ln (ТР, мс2) | 7,3+/-0,6** | 7,1+/-0,7* | 0,28 |
ln (VLF, мс2) | 6,1+/-0,7 | 6,1+/-0,8 | 0,96 |
ln (LF, мс2) | 6,2 +/-0,7** | 6,0+/-0,6** | 0,15 |
ln (HF, мс2) | 6,2+/-0,7** | 5,9+/-0,7** | 0,08 |
LF/HF | 1,1+/-0,5** | 1,2+/-0,5* | 0,052 |
Различий во влиянии на ВРС бета-блокаторов, по-разному проникающих через гемато-энцефалический барьер, найдено не было. При этом мощность в диапазоне HF была несколько выше, а отношение мощностей LF/HF - несколько ниже у получавших атенолол.
Аналогичный результат получен авторами при суточном мониторировании ЭКГ у больных, перенесших инфаркт миокарда [7-9]. Кроме того, метопролол, несмотря на более высокую дозу, не имел преимуществ перед атенололом и в предупреждении относительного снижения вагусного тонуса в условиях стресса [7, 8].
Таким образом, предположение о более существенных положительных изменениях баланса вегетативных влияний на синусовый ритм при использовании бета-блокаторов, способных воздействовать на центральные механизмы вегетативной регуляции сердечной деятельности, на больных с недавним обострением ИБС пока не подтвердилось.
Отмеченные выше потенциально благоприятные изменения BPC зависели от параметров ЧСС до и во время лечения: они происходили в тех случаях, когда средняя ЧСС в покое до начала лечения превышала 67 ударов в минуту, когда удавалось достигнуть уменьшения средней ЧСС на 15% и более от исходной, а также, когда средняя ЧСС на фоне приема бета-блокаторов не превышала 60-ти ударов в минуту [10].
ВЫВОДЫ
1. Особенностью проведенных исследований является изучение BPC у больных с острым инфарктом миокарда и нестабильной стенокардией за короткое время в стандартных условиях.
2. На фоне частого использования бета-блокаторов у больных к 3-й неделе после инфаркта миокарда происходит улучшение BPC, что не сопровождается изменением соотношения симпатических и вагусных влияний на синусовый ритм.
3. Через 1 год после перенесенного инфаркта миокарда, наряду с увеличением средней ЧСС, отмечено снижение мощности в диапазоне высоких частот и относительное увеличение симпатической активности. Эти потенциально неблагоприятные изменения BPC, возможно, были связаны с ухудшением клинического состояния у большей части обследованных больных.
4. Определение BPC за короткое время в стандартных условиях, в ранние сроки инфаркта миокарда, при частом использовании бета-блокаторов и учете других общепризнанных факторов риска, повышало точность оценки долговременного прогноза заболевания.
5. У больных с нестабильной стенокардией через 1 неделю регулярного приема метопролола и атенолола отмечено улучшение BPC и относительное увеличение вагусной активности. Различий во влиянии на BPC бета-блокаторов, по-разному проникающих через гемато-энцефалический барьер, найдено не было.
6. Увеличение ВРС при нестабильной стенокардии и инфаркте миокарда происходило только в подгруппе больных со средней ЧСС, в покое и в ранние сроки заболевания - более 67 в минуту.
ЛИТЕРАТУРА
1. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology.// Heart Rate Variability. Standarts of Measurements, Physiological Interpretation, and Clinical Use. Circulation. 1996; 93: 1043-1065.
2. Barron H.V., Viskin S. Autonomic markers and prediction of cardiac death after myocardial infaretion (editorial).// Lancet. 1998; 351: 461-462.
3. Явелов И.С., Грацианский Н.А. Зуйков Ю.А. Вариабельность ритма сердца при острых коронарных синдромах: значение для оценки прогноза заболевания (часть 1).// Кардиология. 1997, №2:61-69.
4. Godfrey К. Comparing the Means of Several Groups. In: Medical Uses of Statistics.// Ed. by Bailar III J.C. and Mosteller F. 2nd edition, NEJM Books, Boston, 1992: 233-258.
5. Ablad В., Bjorkman J.A., Gustafsson D. et al. The role of sympathetic activity in atherosclerosis, effects ofbeta-blockers.// Am. Heart. J. 1988; 116: 322-327.
6. Зуйков Ю.А., Явелов И.С., Аверков О.В., Ваулин Н.А., Грацианский Н.А. Нестабильная стенокардия: влияние бета-блокаторов атенолола и метопролола на вариабельность ритма сердца.// Кардиология. 1998, №2:9-15.
7. Casadei В., Long V, Bryant J. et al. Crossover comparison between atenolol (50 mg od) and metoprolol (100 mg od) in patients after myocardial infaretion.// Eur. Heart. J. 1996: 17 (suppl.): 259.
8. Karlos A., Long V., Bryant J. et al. Lipophilic versus hydrophilic beta-blockers and the cardiac sympato-vagal balance during stress and daily activity in patients after acute myocardial infaretion.// Heart. 1998; 79:153-160.
9. Lurje L., Wennerblom B. Tygesen H. et al. Heart rate variability after acute myocardial infaretion in patients treated with atenolol and metoprolol.// Int. J. Cardiol. 1997; 60: 157-64.
10. Зуйков Ю.А., Явелов И.С., Аверков О.В., Ваулин Н.А., Грацианский Н.А. Влияние бета-блокаторов (атенолола и метопролола) на вариабельность ритма сердца зависит от частоты сердечных сокращений до лечения.// Кардиология. 1998, №6: 30-36.
Abstract
There are scanty data about time course and prognostic value of short-term resting heart rate variability (HRV) assessed during exacerbation of coronary heart disease. HRV was evaluated on 5-25 minutes ECG strips at supine rest in awaked voluntary breathing patients. HRV changes were evaluated on average at day 3, week 3 as well as 1 year after acute (n=93). At these time points most of patients received beta-blockers. By week 3 after myocardial infaretion HRV parameters increased but sympatho-vagal balance did not change. For subsequent 1 year unexpected decrease of HF power and relative sympathetic activity augmentation was observed. It is possible that these unfavourable HRV changes were related to clinical deterioration jin many patients. In mulfivariate Cox regression model using step-up approach short-term resting HRV assessed at day 3 of nyocardial infaretion in the setting of frequent beta-blockers use turned out to be a significant independent predictor of death luring subsequent 2 years (n=134). Inpatients with acute unstable angina 1 week hydrophilic atenolol (n=40) and lipophilic netoprolol (n=35) use was associated with HRV increase as well as vagal activity augmentation. Atenolol and metoprolol ertedsimilar action on HRV.
Key words: myocardial infaretion, heart rate variability, treatment of beta-blockers.