ОРТОСТАТИЧЕСКАЯ ТАХИКАРДИЯ: ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ И ПРОГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ VERY LOW FREQUENCY ВАРИАБЕЛЬНОСТИ РИТМА СЕРДЦА
https://doi.org/10.20538/1682-0363-2014-4-136-148
Аннотация
Исследованы физиологические механизмы развития синдрома постуральной ортостатической тахикардии (СПОТ, POTS) на основе анализа сложной спектральной структуры вариабельности ритма сердца (ВРС), ее нелинейного поведения во взаимосвязи с энергетикой колебаний, барорефлекторной и парасимпатической активностью. Исследования проведены в несколько этапов.
Первый этап. Разработана методика спектрального анализа отдельных компонентов Very Low Frequency (VLF). На основе сравнительных данных быстрого преобразования Фурье с фильтрами Уэлча, авторегрессии, непрерывного вейвлет-анализа и преобразования Гильберта–Хуанга впервые показано, что VLF имеют отдельные 200-, 100- и 50-секундные колебания (VLF200, VLF100, VLF50).
Второй этап. Для оценки физиологических свойств выделенных колебаний проведен анализ структуры VLF в трех группах пациентов (100 человек): 1) с преобладанием парасимпатической активности (HF) в спектре ВРС, 2) с доминированием 10-секундных ритмов (LF), 3) с выраженной депрессией энергетики всех компонентов спектра. Установлено, что отдельные компоненты VLF (VLF100 и VLF50) обладают определенной устойчивостью и независимостью от изменений периферических вегетативных показателей (LF/HF) при нагрузках малой интенсивности.
Третий этап. Проведены исследования при активной ортостатической пробе у 20 лиц с ортостатической тахикардией в сравнении с контрольной группой – 20 человек без тахикардии.
Проанализированы особенности структуры VLF (VLF100 и VLF50) отдельно и в сочетании с LF и HF, а также частотой пульса и артериальным давлением у лиц с ортостатической тахикардией с преобладанием парасимпатической активности в условиях функциональных проб малой интенсивности (seven-test, углубленное дыхание) и при активной ортостатической пробе. На основе проведенных исследований сделаны выводы о том, что отдельные компоненты в структуре VLF (VLF100, VLF50) могут демонстрировать реципрокные взаимоотношения при нагрузке между собой и по отношению LF/HF и играют адаптивную роль в механизмах вегетативного обеспечения. Выявлено важное значение VLF и ее компонентов – 100- и 50-секундных колебаний – при ортостазе в прогнозе развития ортостатической тахикардии. У пациентов с вегетативными нарушениями при высоком уровне мощности VLF100 или высоких показателях VLF50 тахикардия не развивалась, т.е. в этом случае VLF и ее составные части выполняют важную адаптивную функцию, а низкие показатели VLF50, наоборот, способствуют ортостатической тахикардии. В предложенной модели нисходящего нейросоматического контроля вегетативной регуляции ВРС важную роль играют как собственно нейрогенные пути регуляции, так и нейро-гормонально-метаболические пути, проявляющиеся в сложной структуре VLF. Рассматривается выбор путей и оптимальных нейросоматических моделей регуляции при СПОТ.Об авторах
А. Н. Флейшман
НИИ комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний СО РАМН, Новокузнецк
Россия
Россия
Флейшман Арнольд Наумович – доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории физиологии медленных волновых процессов
И. Д. Мартынов
НИИ комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний СО РАМН, Новокузнецк
Россия
Мартынов Илья Дмитриевич – врач-невролог, лаборатория физиологии медленных волновых процессов
Россия
Мартынов Илья Дмитриевич – врач-невролог, лаборатория физиологии медленных волновых процессов
С. А. Петровский
НИИ комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний СО РАМН, Новокузнецк
Россия
Петровский Станислав Альфредович – младший научный сотрудник лаборатории физиологии медленных волновых процессов
Россия
Петровский Станислав Альфредович – младший научный сотрудник лаборатории физиологии медленных волновых процессов
Т. В. Кораблина
Сибирский государственный индустриальный университет, Новокузнецк
Россия
Кораблина Татьяна Валентиновна – кандидат технических наук, доцент кафедры информационных технологий
Россия
Кораблина Татьяна Валентиновна – кандидат технических наук, доцент кафедры информационных технологий
Список литературы
1. POTS. URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Postu¬ral_orthosta-tic_tachycardia_syndrome
2. Howraa Abed, Bell P.A., Lie-Xin Wang. Diagnosis and management of postural orthostatic tachycardia syndrome. A brief review // J. of Geriatric Cardiology. 2012.
3. Freeman R., Wieling W., Axelrod F.B., Benditt D.G., Benarroch E., Biaggioni I., Cheshire W.P., Chelimsky T., Cortelli P., Gibbons C.H., Goldstein D.S., Hainsworth R., Hilz M.J., Jacob G., Kaufmann H., Jordan J., Lipsitz L.A., Levine B.D., Low P.A., Mathias C., Raj S.R., Robertson D., Sandroni P., Schatz I., Schondorff R., Stewart J.M., van Dijk J.G. Consensus statement on the definition of orthostatic hypotension, neurally mediated syncope and the postural tachycardia syndrome // Clin. Auton. Res. 2011.
4. Raj S.R., Levine B.D. Postural Tachycardia Syndrome (POTS) Diagnosis and Treatment: Basics and New Developments // Cardiac Rhythm Management. 2013.
5. Akselrod S., Gordon D., Madwed J.B. et al. Hemodynamic regulation: investigation by spectral analysis // Am. J. Physiol. 1985. V. 249. P. 867–875.
6. Дупляков Д.В., Горбачёва О.В., Головина Г.А. Синдром постуральной ортостатической тахикардии // Вестник аритмологии. 2011. С. 50–55.
7. Heart Rate Variability. Standards of Measurement, Physiological Interpretation, and Clinical Use / Task Force of the European Society of Cardiology the North American Society of Pacing Electrophysiology // Circulation. 1996. V. 95, № 5. P. 1043–1065.
8. Yamamoto Y., Kiyono K., Struzik Z.R. Measurement, analysis, and interpretation of long-term heart rate variability // Filtration & Separation. 2004. Annual Conference. V. 3.
9. Plamen Ch. Ivanov, Luis A. Nunes Amaral, Ary L. Goldberger, Shlomo Havlin, Michael G. Rosenblum, H. Eugene Stanley, Zbigniew R. Struzik. From 1/f noise to multifractal cascades in heartbeat dynamics // Chaos. 2001. V. 11, № 3.
10. Plamen Ch. Ivanov, Luis A. Nunes Amaral, Ary L. Goldberger, Shlomo Havlin, Michael G. Rosenblum, Zbigniew R. Struzik, H. Eugene Stanley. Multifractality in human heartbeat dynamics // Nature. 1999. V. 399. P. 461–465.
11. Sayers B.McA. The analysis of heart rate variability // Ergonom. 1973. V. 16. P. 85–97.
12. Akselrod S., Gordon D., Ubel F.A., Shannon D.C., Berger A.C., Cohen R.J. Power spectrum analysis of heart rate fluctuation: a quantitative probe of beat-to-beat cardiovascular control // Science. 1981. V. 213. P. 220–222.
13. Taylor J.A., Carr D.L., Myers C.W., Eckberg D.L. Mechanisms underlying very-low-frequency RR-interval oscillations in humans // Circulation. 1998. V. 98, № 6. P. 547–555.
14. Флейшман А.Н. Медленные колебания гемодинамики. Теория, практическое применение в клинической медицине и профилактике. Новосибирск: Наука, 1999.
15. Kleiger R.E., Miller J.P., Bigger J.T., Moss A.J. Multicenter. Decreased heart rate variability and its association with increased mortality after acute myocardial infarction // Am. J. Cardiol. 1987. V. 59. P. 256–262.
16. Клещеногов С.А., Флейшман А.Н. Изучение патофизиологических особенностей развития беременности у здоровых женщин с различной спектральной мощностью вариабельности ритма сердца, показателями системной гемодинамики и массой тела // Инженеринг в медицине: колебательные процессы гемодинамики. Пульсация и флюктуация сердечно-сосудистой системы: сб. науч. тр. симп. 30 мая – 1 июня 2000 г. Челябинск, 2000. С. 120–128.
17. Zuanetti G., Neilson J.M.M., Latini R., Santoro E., Maggioni A.P., Ewing D.J. Prognostic Significance of Heart Rate Variability in Post–Myocardial Infarction Patients in the Fibrinolytic Era // Circulation. 1996. V. 94. P. 432–436.
18. Герус А.Ю., Флейшман А.Н. Особенности вариабельности ритма сердца у больных с сахарным диабетом 2-го типа // Вестн. Новосиб. гос. ун-та. Биология, клиническая медицина. 2010. Т. 8, № 1. С. 96–100.
19. Флейшман А.Н. Энергодефицитные состояния, нейровегетативная регуляция физиологических функций и вариабельности ритма сердца. Теоретические и прикладные аспекты нелинейной динамики в физиологии и медицине // Материалы IV Всерос. симп. с междунар. участием и II Школы-семинара «Медленные колебательные процессы в организме человека». Новокузнецк, 24–27 мая 2005 г. С. 10–19.
20. Radaelli A., Castiglioni P., Centola M., Cesana F., Ba¬lestri G., Ferrari A.U., Di Rienzo M. Adrenergic origin of very low frequency blood pressure oscillations in the una¬nesthetized rat // Am. J. Physiol. 2006. V. 290. P. 357–364.
21. Флейшман А.Н., Шумейко Н.И., Карпенко С.В., Син А.Ф., Дингес В.Р., Голик А.С., Анпилогов К.А. Нейровегетативные аспекты адаптации горноспасателей к изолирующим средствам индивидуальной защиты // Материалы V всерос. симп. с междунар. участием и III Школы-семинара «Медленные колебательные процессы в организме человека. Теоретические и практические аспекты нелинейной динамики в физиологии и медицине». Новокузнецк, 15–18 мая 2007 г. 2007. С. 164–174.
22. Григорьев Е.В., Слепушкин В.В., Мулов А.Д. Метаболические аспекты вариабельности ритма сердечного ритма у больных в критическом состоянии // Медленные колебательные процессы в организме человека. Теория. Практическое применение в клинической медицине и профилактике: тр. II симп. Новокузнецк, 1999. С. 126–130.
23. Shaoyong Su, Rachel Lampert, Forrester Lee, J. Douglas Bremner, Harold Snieder, Linda Jones, Nancy V. Murrah, Jack Goldberg, Viola Vaccarino. Common Genes Contribute to Depressive Symptoms and Heart Rate Variability // Twin Res. Hum. Genet. 2010. V. 13, № 1. P. 1–9.
24. Thayer J.F., Åhs F., Fredrikson M., Sollers J.J., Wager T.D. A meta-analysis of heart rate variability and neuroimaging studies: Implications for heart rate variability as a marker of stress and health // Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 2012. V. 36. P. 747–756.
25. Thayer J.F., Lane R.D. Claude Bernard and the heart–brain connection: Further elaboration of a model of neurovisceral integration // Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 2009. V. 33, № 2. P. 81–88.
26. Li H., Kwong S., Yang L., Huang D. Xiao Hilbert-Huang transform for analysis of heart rate variability in cardiac health // Pubmed. 2011. 8 (6). P. 1557–1567.
27. Tom A. Kuusela, Timo J. Kaila, Mika Kähönen. Fine structure of the low-frequency spectra of heart rate and blood pressure // BMC Physiology. 2003. V. 3, № 11.
28. Togo F., Kiyono K., Struzik Z.R., Yamamoto Y. Unique very low-frequency heart rate variability during deep sleep in humans // IEEE Trans Biomed. 2006. V. 53, № 1. P. 28–34.
29. Флейшман А.Н. Вариабельность ритма сердца и медленные колебания гемодинамики. Нелинейные феномены в клинической практике. 2-е изд., испр. и доп. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. 194 с.
30. Герус А.Ю., Флейшман А.Н. Возрастно-зависимые вегетативные изменения у лиц с отягощенной наследственностью по сахарному диабету второго типа // Вестн. Новосиб. гос. ун-та. Биология, клиническая медицина. 2008. Т. 6, № 3–2. С. 97–101.
31. Постнов Д.Э., Щербаков П.А., Флейшман А.Н. Использование адаптивного вейвлет-фильтра для анализа изменения структуры при нагрузках малой интенсивности // Материалы IV Всерос. симп. с междунар. участием и II Школы-семинара «Медленные колебательные процессы в организме человека. Теоретические и прикладные аспекты нелинейной динамики в физиологии и медицине». Новокузнецк, 24–27 мая 2005 г. 2005. С. 103–109.
32. Morton G.J., Schwartz M.W. Leptin and the CNS Control of Glucose Metabolism // Physiol. Rev. 2011. V. 91, № 2. P. 389–411.
33. Francis Darrel P., Willson K., Georgiadou P. et al. Physiological basis of fractal complexity properties of heart rate variability in man // J. Physiol. 2002. V. 542, № 2. P. 619–629.
34. Fogoros R.N. Diagnosing And Treating Dysautonomia, 2013. URL: http://heartdisease.about.com/od/womenheartdisea-se/a/dysautonomia_diagnosis_treatment.htm
35. Иванов К.П. Основы энергетики организма: теоретические и практические аспекты // АН СССР. Ин-т физиологии им. И.П. Павлова. Т. 4. 2004. Первая Акад., Наука.
Рецензия
Для цитирования:
Флейшман А.Н., Мартынов И.Д., Петровский С.А., Кораблина Т.В. ОРТОСТАТИЧЕСКАЯ ТАХИКАРДИЯ: ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ И ПРОГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ VERY LOW FREQUENCY ВАРИАБЕЛЬНОСТИ РИТМА СЕРДЦА. Бюллетень сибирской медицины. 2014;13(4):136-148. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2014-4-136-148
For citation:
Fleishman A.N., Martynov I.D., Petrovsky S.A., Korablina T.V. ORTHOSTATIC TACHYCARDIA: DIAGNOSTIC AND PROGNOSTIC VALUE OF VERY LOW FREQUENCY OF HEART RATE VARIABILITY. Bulletin of Siberian Medicine. 2014;13(4):136-148. (In Russ.) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2014-4-136-148
Просмотров:
2477
Послать статью по эл. почте 