Сетевое издание "Медицина и образование в Сибири"
 
 
  

 
№ 3 - 2013 г.
14.00.00 медицинские науки

УДК 612.172.2:612.766.2

ОСОБЕННОСТИ ДИСПЕРСИИ RR-ИНТЕРВАЛОВ И ST-СЕГМЕНТА В ХОДЕ ОРТОСТАЗА

О. В. Сорокин, Д. Ф. Зейналов

ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России (г. Новосибирск)

В настоящей работе изучены 5-минутные отрезки кардиоинтервалографии (КИГ) с выделением RR- и ST-диапазонов в сравнении. Впервые предложен функциональный подход (субфазовый анализ КИГ), позволяющий на системном уровне количественно оценить молекулярно-биофизические явления, происходящие в фазу плато потенциала действия сократительного кардиомиоцита по данным дисперсии сегмента ST.

Ключевые слова: кардиоинтервалография, субфазовый анализ, функциональный подход, сердечный цикл, сегмент SТ.


Актуальность. Согласно международной номенклатуре в потенциале действия (ПД) сократительного кардиомиоцита выделяют 4 основные фазы [2]. В фазу медленной реполяризации (2-я фаза ПД) происходят закономерные события, связанные с одновременным гиперполяризующим ионным током K+ и деполяризующим током Са++, формирующими феномен фазы плато. Молекулярно-биологические явления, происходящие в эту фазу, дастаточно сложны. Так, в начале фазы медленной реполяризации происходит инактивация 2-компонентного K+/CL— тока (транзиторный ток: ITo1, ITo2). В то же время начинает включаться многокомпонентный K±ток задержанного выпрямления (IKs, IKr, IKur). Параллельно в течение фазы плато открываются Са-каналы L типа (CaV1.2), обеспечивающие деполяризующий Са++-ток. Оба тока (гиперполяризующий K+ и деполяризующий Са++) являются объектом фармакологического воздействия при коррекции патологических состояний (III группа — блокаторы калиевых каналов и IV группа — блокаторы кальциевых каналов). И если к положительным моментам действия калиевых блокаторов можно отнести увеличение длительности эффективного рефрактерного периода, то с блокаторами Cа++-каналов сложнее, и единственным эффектом, не вызывающим сомнения, является положительный лузитропный эффект (повышение эффективности расслабления кардиомиоцита в период изометрического расслабления сердечного цикла, что повышает конечно-диастолический объём желудочков) [3].

Однако калибровать дозы Са++- и K+-блокаторов достаточно сложно, поэтому клиницисту необходим простой функциональный метод, который на системном уровне сможет количественно оценить явления, происходящие в фазу плато. В этот период ПД происходит электромеханическое сопряжение в кардиомиоцитах, связанное с фазой изометрического напряжения и периодом изгнания сердечного цикла. Так, в течение всего лишь 30 мс фазы изометрического сокращения миокард желудочков формирует колоссальное усилие, развивая внутрижелудочковое давление примерно со скоростью 2,5 тыс. мм рт. ст./с, а в период изгнания испытывает на себе противодействие совокупности факторов, обозначаемых как постнагрузка. Это объясняет, почему именно эти фазы являются наиболее уязвимыми при «метаболическом голоде» во время ишемических состояний. Электрофизиологически это проявляется изменениями в сегменте ST.

Рис. 1. Сопоставление монофазного ПД кардиомиоцитов и ЭКГ-кривой

При сопоставлении суммарного монофазного ПД с ЭКГ-кривой сегмент ST полностью соответствует фазе плато. Значит, оценивая дисперсию сегмента ST методами временного и спектрального математического анализа, можно на системном уровне с помощью функционального метода (субфазовый анализ кардиоинтервалограммы) оценить достаточность вышеперечисленных процессов, в том числе связанных с эффективностью работы Ca± и K±каналов в период электромеханического сопряжения сократительного кардиомиоцита [8, 9].

Материалы иметоды. В исследовании приняли участие 40 условно здоровых студентов НГМУ (18–22 лет). Основными критериями включения в исследование были отсутствие хронических соматических и психических заболеваний, наличие синусного ритма.

Запись кардиоинтервалографии (КИГ) производилась на аппарате «ВНС-Микро» компании Нейрософт (Иваново) в течение 5 мин в положении лёжа и 5 мин при проведении активной ортостатической пробы [1, 7, 10]. Для субфазового анализа дисперсии сегмента ST использовалось программное обеспечение «КардиоБОС» компании Биоквант (г. Новосибирск) [9].

Анализ кардиоинтервалограммы начинался с 30-го сердечного цикла после исключения нестационарного периода, связанного с переходом испытуемого в вертикальное положение.

Статистический анализ полученных данных производился с помощью программы «Statistica 7.0» (в статье приведены значения медианы и интерквантильного размаха с уровнем значимости p < 0,05).

Результаты и их обсуждение. Ранее мы опубликовали предварительные нормативные диапазоны по дисперсии ST-сегмента [4, 5]. В настоящей статье проведен сравнителный анализ дисперсии RR-интервалов и ST-сегмента в ходе ортостаза (рис. 2–4).

Рис. 2. Изменение средней длительности сердечного цикла и средней длительности сегмента ST в ходе ортостаза

В левой части рис. 2 показана динамика изменения длительности сердечного цикла в целом. Видно, что наблюдается закономерное снижение средней длительности сердечного цикла (RRNN) с 796,3 до 615,4 мс (на 23 %) в ходе ортостаза по сравнению с фоном. В правой части графика показано синхронное уменьшение средней длительности сегмента ST (STNN) со 146 до 123,5 мс (на 15 %) в ходе ортостаза, что находится в разумном согласии с принятыми теоретическими воззрениями на механизм ортостатической реакции.

Несмотря на сонаправленность реакции, механизмы, ответственные за изменение средней длительности указанных диапазонов, видимо разные. Субфазовый анализ кардиоинтервалограммы с использованием быстрого преобразования Фурье позволяет детализировать некоторые особенности, представленные на рис. 3 и 4.

Рис. 3. Динамика изменения нормализованной мощности спектра в низко- и высокочастотном диапазонах по данным дисперсии RR-интервала

В левой части рис. 3 показано увеличение мощности спектра в низкочастотном диапазоне (LFnu), что указывает на рост доли симпатических влияний в контроле хронотропной функции пейсмейкеров в ходе ортостаза с 48,65 до 84,4 у.е. (на 74 %). В правой части рис. 3 показано снижение мощности спектра в высокочастотной компоненте спектра (HFnu) с 51,35 до 15,6 у.е. (на 70 %), что указывает на снижение доли парасимпатических влияний в регуляции пейсмейкеров синоатриального узла.

Рис. 4. Динамика изменения нормализованной мощности спектра в низко- и высокочастотном диапазонах по данным дисперсии ST-сегмента

В то же время анализ мощности спектра в этих диапазонах по дисперсии сегмента ST показывает абсолютно противоположные тенденции (рис. 4). Так, доля низкочастотных влияний (Lfnu) снижается со значения 47,2 до 38,65 у.е. (на 18 %), а высокочастотных влияний (Hfnu) увеличивается со значения 52,8 до 61,35 у.е. (на 16 %), т. е. во время фазы изометрического напряжения и быстрого изгнания сердечного цикла доля симпатических влияний снижается, а доля парасимпатических влияний увеличивается. Это сопровождается уменьшением средней длительности сегмента ST в ходе ортостаза.

Такие противоположные тенденции могут объясняться разным характером внутри- и экстракардиальных регулирующих влияний на механизмы, реализующие разные фазы сердечного цикла. В этом и есть преимущество субфазового анализа, который позволяет детализировать регуляторные особенности по выбранному сегменту или по выбранной фазе сердечного цикла.

Теоретическое объяснение обнаруженного феномена, на наш взгляд, следующее. Известно, что норадреналин запускает ряд внутриклеточных процессов, приводящих к увеличению количества открытых кальциевых каналов [6]. Это приводит к более длительной деполяризации и может удлинять фазу плато. Снижение доли низкочастотной компоненты спектра в ходе ортостаза (по данным дисперсии сегмента ST) связано с уменьшением длительности фазы плато, потенциала длительности сократительного кардиомиоцита и проявляется уменьшением средней длительности сегмента ST. В то же время известно, что ацетилхолин увеличивает количество открытых калиевых каналов, приводя к уменьшению длительности всего ПД, фазы плато и быстрой реполяризации. Поэтому повышение доли высокочастотного компонента спектра по данным дисперсии сегмента ST связано также со снижением средней длительности указанного диапазона.

Заключение

  1. В ходе ортостаза наблюдаются противоположные тенденции в динамике спектральных показателей по данным дисперсии RR-интервала и ST-сегмента, позволяющие детализировать характер регуляторных влияний в эти фазы.
  2. Предложен функциональный подход (субфазовый анализ КИГ), позволяющий на системном уровне количественно оценить молекулярно-биофизические явления, происходящие в фазу плато ПД сократительного кардиомиоцита по данным дисперсии сегмента ST.

Список литературы

  1. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем: методические рекомендации / Р. М. Баевский, Г. Г. Иванов, Л. В. Чирейкин [и др.] // Вестн. аритмологии. — 2001. — № 24. — С. 65–87.
  2. Гайтон А. Г. Медицинская физиология / А. Г. Гайтон, Д. Э. Холл. — Логосфера, 2008. — 1296 c.
  3. Гилман А. Г. Клиническая фармакология по Гудману и Гилману / А. Г. Гилман. — М. : Практика, 2006.
  4. Зейналов Д. Ф. Особенности дисперсий длительности сердечного цикла и интервала ST в ходе ортостаза / Д. Ф. Зейналов, Е. В. Полежаева, О.В. Сорокин // Материалы ежегодной конкурс-конф. студентов и молодых учёных «Авиценна-2013». — Новосибирск : Сибмедиздат НГМУ, 2013. — С. 272–273.
  5. Зейналов Д. Ф. Особенности дисперсий длительности сердечного цикла и интервала ST в ходе ортостаза / Д. Ф. Зейналов, О. В. Сорокин // Материалы ежегодной межвузовской научной студенческой конф. «Интеллектуальный потенцал Сибири». — Новосибирск : Сибмедиздат НГМУ, 2013. — 26 с.
  6. Камкин А. Г. Физиология и молекулярная биология мембран клеток : учебное пособие для студентов высших учебных заведений / А. Г. Камкин, И. С. Кисилёва. — М. : Издательский центр «Академия», 2008.
  7. Факторный анализ параметров вегетативной регуляции сердечного ритма у детей / О. В. Сорокин, Е. В. Маркова, С. В. Труфакин [и др.] // Бюл. СО РАМН. — 2004. — № 1. — С. 32–39.
  8. Сорокин О. В. Особенности дисперсии RR, QT и TQ-периодов у подростков при проведении ортостатической пробы [Электронный ресурс] / О. В. Сорокин, В. Г. Ефименко, А. В. Титенко // Медицина и образование в Сибири : электронный научный журнал. — 2012. — № 4. — Режим доступа : http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=761
  9. Спектральные характеристики QT-TQ дисперсии у подростков при проведении ортостатической пробы [Электронный ресурс] / О. В. Сорокин, В. Г. Ефименко, А. В. Титенко, Е. А. Тарасов, А. В. Соколов // Медицина и образование в Сибири : сетевое научное издание. — 2013. — № 1. — Режим доступа : http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=922
  10. Флейшман А. Н. Медленные колебания гемодинамики. Теория, практическое применение в клинической медицине и профилактике : монография / А. Н. Флейшман. — Новосибирск : Наука, 1999. — 266 с.

 

Учредитель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России)

Государственная лицензия ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России
на образовательную деятельность:
серия ААА № 001052 (регистрационный № 1029) от 29 марта 2011 года,
выдана Федеральной службой по надзору в сфере образования и науки бессрочно

Свидетельство о государственной аккредитации ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России:
серия 90А01 № 0000997 (регистрационный № 935) от 31 марта 2014 года
выдано Федеральной службой по надзору в сфере образования и науки
на срок по 31 марта 2020 года

Адрес редакции: 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, д. 52
тел./факс: (383) 229-10-82, адрес электронной почты: mos@ngmu.ru

Выпуск сетевого издания «Медицина и образование в Сибири» (ISSN 1995-0020)
прекращен в связи с перерегистрацией в печатное издание «Journal of Siberian Medical Sciences» (ISSN 2542-1174). Периодичность выпуска — 4 раза в год.

Архивы выпусков «Медицина и образование в Сибири» доступны на сайте с 2006 по 2016 годы, а также размещены в БД РИНЦ (Российский индекс научного цитирования) на сайте elibrary.ru.

Средство массовой информации зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) —
Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-72398 от 28.02.2018.

© ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России, 2020



22.05.2017
Сетевое издание «Медицина и образование в Сибири» преобразовано в печатное издание «Journal of Siberian Medical Sciences». Дата перерегистрации: 18.05.2017. Свидетельство о СМИ: ПИ № ФС 77-69793.
Подробнее >>

03.04.2017
С 2017 года Издательско-полиграфическим центром НГМУ осуществляется выпуск печатного издания «Сибирский медицинский вестник».
Подробнее >>

08.02.2016
Уважаемые авторы! Открыт прием статей во 2-й номер 2016 года (выход номера — середина мая 2016 г.).
Подробнее >>

11.01.2016
Уважаемые авторы! Продолжается прием статей в 1-й номер 2016 года (выход номера — конец февраля 2016 г.).
Подробнее >>

28.12.2015
Уважаемые авторы! Сетевое издание входило в Перечень ВАК до 30 ноября 2015 г. Работа по включению издания в новый Перечень ВАК продолжается.
Информация о формировании Перечня ВАК
Подробнее >>

Архив новостей


Rambler's Top100