Автореферат и диссертация по медицине (14.00.06) на тему:Изучение вариабельности ритма сердца у детей и подростков, больных сахарным диабетом 1-го типа

Актуальность проблемы.

Одним из перспективных направлений кардиологии является использование методов математического анализа параметров ритма сердца с целью неинвазивной оценки состояния его вегетативной регуляции. Изменения ритма сердца - универсальная оперативная реакция вегетативной нервной системы в ответ на любое изменение внешней среды и гомеостаза организма. Абсолютно регулярный ритм сердца указывает на нарушение автономного контроля сердечной деятельности, а снижение показателей вариабельности сердечного ритма является неблагоприятным прогностическим признаком (Malik М. et al. 1990). В настоящее время считается вполне установленной прогностическая значимость снижения вариабельности ритма сердца у постинфарктных больных, больных с сердечной недостаточностью, сахарным диабетом, после трансплантации сердца. В каждом из этих состояний снижение вариабельности ритма является прогностически неблагоприятным фактором, увеличивающим риск внезапной смерти (Kleiger R.E. et al., 1987, Ajraksinen K.et al., 1988, Casolo G.et al., 1989), а у больных сахарным диабетом (СД) - признаком развития деабетической нейропатии также с риском внезапной смерти. По данным Эвинга (Ewing D.J., 1984) 50% больных злокачественным СД и снижением ВРС погибают в течение пяти лет наблюдения.

Диабетическая нейропатия проявляется поражением симпатических и парасимпатических нервов, что приводит при спектральном анализе ритма сердца к снижению общей мощности спектра, а при временном анализе ВРС к снижению показателей дисперсии ритма. Во многих исследованиях приводятся данные о том, что снижение параметров вариабельности ритма может предшествовать клиническому проявлению нейропатии. Показатели ВРС хорошо коррелируют с уровнем гликозилированного гемоглобина и другими проявлениями нарушения метаболизма (Chen Y. et al., 1985). При анализе ВРС у больных СД используются различные методы от прикроватного мониторинга ЭКГ до исследования суточных ритмограмм во временной и частотной области. Все эти наблюдения проводились у взрослых пациентов.

Для выявления диабетической нейропатии у взрослых пациентов наиболее чувствительным оказывается метод 24-часового мониторирования ЭКГ с последующим анализом показателем ВРС с помощью показателей NN50, SDSD, RMSSD. У половины больных с диабетической нейропатией эти показатели оказываются измененными. Преимуществами показателей временной области является их стабильность, меньшая зависимость от условий нестационарности, высокая чувствительность и воспроизводимость. Но надо сказать, что положительные качества этих параметров проявляются только при очень малой ВРС, которая и имеет место при диабетической нейропатии. Тесты Вальсальва, ортостатическая и дыхательная пробы оказываются менее эффективными. Показатели частотной области используются преимущественно во время провокационных тестов, т.к. общее снижение мощности спектра (Bianci A. et al., 1990, Comi G. et al.,1990) в покое часто мешает дифференцировать сигнал от шума.

Masaoka et al., 1985 обнаружили связь изменения ВРС у больных СД с возрастом обследованных. При этом у больных с осложненным СД возраст имеет меньшее значение, чем длительность заболевания. O'Brien I.A. et al., 1986, исследуя 506 больных СД в возрасте от 12 до 85 лет наблюдали наибольшие изменения ВРС у больных 40-49 лет при длительности заболевания более 20 лет. Исследования ВРС у детей, страдающих СД, несмотря на значительный опыт изучения ВРС у взрослых больных СД, проводятся крайне редко и научные данные практически отсутствуют. В литературе имеются отдельные публикации об изменениях ВРС у здоровых детей и у детей, больных СД (Кубергер М.Б., 1983, Гнусаев С.Ф., Иванов Д.А., 2002). Однако их данные весьма противоречивы: с одной стороны авторы отмечают наличие у детей с СД синдрома ранней реполяризации, т.е. признака, указывающего на повышенный тонус блуждающего нерва, а с другой стороны - уменьшение показателей кардиоинтервалограммы, в том числе NN50, свидетельствующих о снижении тонуса блуждающего нерва. Известно, что в детском возрасте синусовая аритмия выражена значительно, при этом частота ритма сердечных сокращений свыше 100 уд. в 1 мин. Эти два фактора имеют прямо противоположное влияние на показатели вариабельности ритма сердца. Отсутствуют данные о показателях ВРС в норме у детей различных возрастных групп. Кроме того, неясно, какой показатель ВРС указывает на сниженную вариабельность ритма - NN50, NN70 или другие индексы - у детей дошкольного, младшего и старшего школьного возраста. В связи с этим понятие «ригидности» ритма сердца у детей больных СД требует специального изучения.

Холтеровское мониторирование, позволяющее анализировать ЭКГ в течение длительного времени (например, суток), получает данные о ВРС гораздо более информативные, чем данные кратковременных исследований. Однако, как показано в работах [21], [20] и [18], применение при этом параметров, рекомендованных в [154], не всегда целесообразно. В связи с этим был предложен метод, использующий параметры, построенные с помощью вариаций коротких участков ритмограммы (ВКР), учитывающий связь ВРС с ЧСС. В отличии от всех применявшихся ранее методов оценки ВРС, предложенный метод позволяет получать содержательные результаты о динамике ВРС, в том числе о ее динамике при многократном обследовании. По имеющимся данным (Соболев А.В. с соавт., 1996, Рябыкина Г.В., Соболев

А.В., 1998) метод является высоко эффективным при оценке состояния миокарда у больных различными сердечно-сосудистыми заболеваниями. Однако все исследования в этом направлении проводились у взрослых пациентов. Представляется вероятным, что использование этого метода позволит получить новые данные о динамике функционального состояния вегетативной нервной системы у детей, больных сахарным диабетом.

Цель работы:

Определить особенности вегетативной регуляции ритма сердца у детей и подростков с сахарным диабетом первого типа для раннего выявления и предупреждения сердечно-сосудистых осложнений.

Задачи исследования.

1. Определить нормативные показатели вариабельности ритма сердца, получаемые при оценке вариаций коротких участков ритмограмм, у здоровых детей и подростков и провести сравнение с аналогичными показателями у взрослых лиц.

2. Проанализировать изменения вариабельности ритма сердца в зависимости от метаболического контроля за уровнем гликемии по данным гликозилированного гемоглобина (HbAlc).

3. Исследовать вариабельность ритма сердца у детей и подростков с сахарным диабетом первого типа в зависимости от длительности заболевания.

4. Изучить изменения вариабельности ритма сердца при разной степени выраженности ангиопатических осложнений сахарного диабета первого типа у подростков: дистальной полинейропатии, ретинопатии и нефропатии.

Научная новизна.

В работе использован совершенно новый подход в изучении вариабельности ритма сердца. Он дает возможность оценивать зависимость вагусных влияний на ритм сердца от средней частоты сердечных сокращений и поэтому позволяет получать более тонкие характеристики изменений ВРС.

Помимо выявленной четкой зависимости между ЧСС и выраженностью синусовой аритмии (это независимая от возраста закономерность) выявилось снижение синусовой аритмии в любом диапазоне ЧСС при увеличении возраста обследуемых.

Проведено сопоставление различных параметров ВРС во временной области у здоровых детей, подростков и взрослых лиц разного возраста. Подтверждены противоречия в тенденциях изменения параметров ВРС, рекомендованных Европейским сообществом кардиологов, даже на уровне их среднегрупповых значений. Использование метода, базирующегося на оценке вариаций коротких участков ритмограммы, выявило четкую зависимость между частотой сердечных сокращений и величиной синусовой аритмии: как у детей, так и у взрослых при уменьшении ЧСС возрастает аритмия. При этом выраженность синусовой аритмии на всех диапазонах ЧСС снижается при увеличении возраста.

Показано, что влияние СД1 на ВРС проявляется по-разному у детей и подростков. У детей с СД1 параметры ВРС меньше, чем у здоровых детей того же возраста, но больше чем у здоровых и больных СД1 подростков. Снижение компенсации СД1, определяемой по уровню HbAlc, сопровождается снижением показателей ВРС. Определены пороги повышения HbAlc, при которых происходят достоверные изменения распределения ЧСС в течение суток. Превышение этих порогов сопровождается уменьшением процента участков ритмограммы с брадикардией и увеличением процента участков с тахикардией. При повышенном HbAlc (7.1-10.5%) зависимость величины синусовой аритмии от ЧСС, определяется, в основном, возрастом обследованных. При дальнейшем нарастании HbAlc (10.5-11.5%) возрастные отличия сказываются все меньше, а при больших величинах (11.5-17%) влияние уровня HbAlc на ВРС становится доминирующим.

Изучены связи изменений показателей ВРС с диабетической нейропатией. Показана независимость ВРС от длительности заболевания СД у детей и подростков.

Практическая значимость

Метод анализа суточной ВРС, базирующийся на оценке коротких участков ритмограммы, позволяет уже на ранних этапах заболевания выявлять начальные проявления диабетической кардиомиопатии. Для практической оценки снижения ВРС указаны нижние границы нормы для здорового контингента детей и подростков; их можно использовать для оценки состояния индивидуальной ВРС у больных СД1.

Так как начальные патологические сдвиги показателей вариабельности ритма сердца (ВКРМ и СВВР) у детей с СД1 появляются при уровне HbAlc превышающем 7,1 %, у больных СД1 подростков - при уровне HbAlc, превышающем 10,5%, то наличие снижения показателей ВРС может указывать на плохой метаболический контроль СД1 и следовательно на декомпенсацию СД1, приведшую к началу формирования диабетической кардиомиопатии.

Внедрение в практику

Полученные результаты внедрены в научную и клиническую практику кафедры эндокринологии педиатрического факультета РГМУ, отделения диабетологии и эндокринологии РДКБ, Медицинского центра РГМУ и Отдела новых методов исследования НИИ кардиологии РКНПК. Новые подходы к изучению ВРС позволяют врачу проводить своевременную диагностику нарушений вегетативной регуляции ритма сердца на ранних стадиях формирования диабетической кардионейропатии. Метод молено рекомендовать для внедрения в практическую деятельность детских диабетических отделений, так как он дает возможность выявить самые начальные отклонения в частотных диапазонах ритма сердца у детей и подростков больных СД1.

Апробация диссертации состоялась 21 декабря 2005 года на совместной конференции Кафедры эндокринологии педиатрического факультета РГМУ, Медицинского центра РГМУ и Отдела новых методов диагностики НИИ кардиологии РКНПК. Диссертация рекомендована к защите. Основные положения работы были представлены на:

1) III Российском конгрессе «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии». Москва, 26-28 октября 2004;

2) III Всероссийской конференции «Достижения науки в практику детского эндокринолога». Москва, 23-24 мая 2005;

3) Y Конгрессе Ассоциации кардиологов стран СНГ. Ташкент, сентябрь 2005;

4) Российском национальном конгрессе кардиологов. Москва, октябрь. 2005;

5) X Конгрессе педиатров России. Москва, февраль 2006.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Выводы

1. При оценке вариаций коротких участков ритмограммы выявляется четкая зависимость между частотой сердечных сокращений и величиной синусовой аритмии, а именно - возрастание количественных параметров, характеризующих аритмию, при уменьшении ЧСС у взрослых и у детей любого возраста. Выраженность синусовой аритмии для каждого заданного диапазона изменения ЧСС имеет тенденцию к снижению при увеличении возраста обследуемых.

2. В группах СД1 ВРС была снижена у 19 из 28 детей и у 26 из 51 подростка.

3. И у детей и у подростков снижение степени компенсации СД1 сопровождается снижением показателя СВВР, отражающего общую ВРС в течение суток наблюдения, но не выявлено прямой связи изменений ВРС с длительностью заболевания.

4. При нарастании HbAlc до 11.6% и выше в два раза по сравнению с нормой увеличивается процент участков с тахикардией; уменьшается процент участков с брадикардией; при этом на участках с брадикардии величина синусовой аритмии значительно возрастает.

5. Осложнения сахарного диабета часто сопровождаются перераспределением ЧСС с увеличением доли тахикардии и уменьшением доли брадикардии; при этом на брадикардии нарастает величина дыхательной аритмии, но при дистальной нейропатии ни в каких диапазонах изменения ЧСС не было выявлено статистически достоверных отличий от групп нормы и неосложненного течения СД1.