Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Патогенетическое обоснование и техническая разработка способа определения предрасположенности к гипертонической болезни на основании величин вариабельности сердечного ритма

17

На правах р> кописи

СВЯЮВ Дмитрий Иванович

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ТЕХНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА СПОСОБА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ НА ОСНОВАНИИ ВЕЛИЧИН ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА

14 00 16 - патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург - 2007

1 7 Г/ АI"

003059817

Работа выпотнена в Военно-медицинской академии им С М Кирова

Научный руководитель

доктор медицинских наук, профессор Шанин Всеволод Юрьевич Официальные оппоненты

доктор медицинских наук, профессор Митрейкин Владимир Филиппович доктор медицинских наук Лютов Владимир Викторович

Ведущая ортнизация

Санкт-Петербургская государственная медицинская академия последипломного образования

Защита диссертации состоится 29 мая 2007 г в 10 часов на заседании Специализированного совета Д 215 002 03 в Е!оенно-медицинской академии им С М Кирова (194044, Санкт-Пе гербур1, ул Акад Лебедева, дом 6)

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Военно-медицинской академии имени С М Кирова

Автореферат разослан

I У__2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор меди динских наук профессор Колчев Александр Иванович

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы

С середины прошлого века во всех развитых странах мира отмечается устойчивая тенденция к росту заболеваемости болезнями сердца и сосудов и, в первую очередь, гипертонической болезнью К началу 21-го столетия заболеваемость гипертонической болезнью и обширность ее распространения среди различных социальных и возрастных слоев населения во всех регионах мира достигли настолько высокого уровня, что исследователи вынуждены были прибег нухь к применению необычного по отношению к терапевтическим заболеганиям эпидемиологического термина - «пандемия» гипертопической болезни (Люгов В В , Шанин ВЮ, 2004) 1 ак, распространенность артериальной 1 ипертензии в Российской Федерации среди мужчин составляет 39,2%, среди женщин - 41,1%, а рост летальности о г гипертонической болезни и ее осложнений достиг в структуре общей смертности населения уровня 20% (Ошепкова Е В , 2001) Следует отметить значительное «омоложение» данного заболевания, затрагивающего наиболее активную и работоспособною часть населения, а также возникновение уже на начальных этапах болезни таких ее грозных осложнений, как ишемическая болезнь сердца, инфаркт мискарда, расстройство мозгового кровообращения, сердечная недостаточность (О ходе реализации концепции развития здравоохранения и медицинской науки, задачах на 2001 — 2005 г г Доклад МЗ РФ, 2001, Первый доклад экслертов по изучению артериальной гипертонии Всероссийскою научного общества кардиологов и Межведомственного совета по сердечно-сосудистым заболеваниям, 2000) В Вооруженных Силах РФ сложилась аналогичная ситуация именно гипертоническая ботезнь с ге осложнениями являются одной из наиболее частых причин временной утраты трудоспособности и преждевременного увольнения офицеров среднего возраста (Чиж И М , 2003)

В этой связи становится очевидном актуальность исследования с целью патогенетического обоснования и технической разработки способа выявления высокой предрасположенности к болезням сердца и сосудов у практически здоровых мужчин молодого возраста Применение такого способа при обследованиях лиц молодого возэаста, мужского пола и без явной патологии позволит выявлять субъектов с высоким риском сердечнососудистой патологии по ходу онтогенеза и це «направленно осуществлять соответствующие профилактические мероприятия

Существующие способы выявления высокой предрасположенности к гипертонической болезни у лиц мужского пола и молодого возраста основываются на данных традиционных методов исследования, то есть на определении величин частоты сердечных сокращений и показателей артериального давления (Лютов В В, 2005) или связаны с противопоказанным при высокой предрасположенности к гипертонической болезни выполнением приема Вальса та,вы (Калинников Р Е , 2005), а также с определением величин показателей системного кровообращения (Панарина А С , 2005, Карушева Н С , 2006), которое не всегда является технически возможным Вместе с тем, в настоящее время все более доступными становятся компьютеризированные способы определения показателей вариабельности сердечного ритма, а исследование вариабельности сердечного ритма (ВСР) является одним из общепризнанных способов исследования характера вегетативной регуляции системного кровообращения (Баевский РМ, Берсенева АП, 1997, Земцовский ЭВ, Тихоненко ВМ, Реева С В , Демидова М М , 2004)

У практически здоровых лиц вариабельность сердечного ритма и выраженность синусовой аритмии находятся а обратной связи с риском болезней сердца и сосудов (Михайлов В М , 2000, Карушева Н С , 2006) При этом во всей совокупности практически здоровых мужчин молодого возраста наблюдается ряд градаций вариабельности сердечного ритма, соответствующий различным уровням предрасположенности к болезням

сердца и сосудов (Шанин В КЗ , 2004) Данный факт позволяет предпотожить возможность разработки способа определения уровней предрасположенности к болезням сердца и сосудов у практически здоровых молодых мужчин, основанного на величинах показателей вариабельности сердечного ритма Исследование с такой целью следует признать актуальным, ибо его результаты послужат решению важнейшей научно-практической задачи — совершенствованию выявления высокой предрасположенности к болезням сердца и сосудов на донозологическом этапе развития заболевания

Цель исследования

Патогенетически обосновать и технически разработать способ выявления повышенной предрасположенности к гипертонической болезни у молодых, практически здоровых мужчин, основанный на цифровом определении величин показателей вариабельности сердечного ритма и выраженности синусовой аритмии

Задачи исследования

1 Определить связь величин показателей вариабельности сердечного ритма и выраженности синусовой аритмии с предрасположенностью к гипертонической болезни у практически здоровых мужчин молодого возраста, оцениваемой на основании величин показателен системного кровообращения,

2 Произвести кластерный анализ общей совокупности практически здоровых мужчин молодого возраста, основанный на величинах показателей вариабельности сердечного ритма и выраженности синусовой аритмии

3 Опредечить уровень предрасположенности к болезням сердца и сосудов в кластерах посредством идентификации в них фенотипов состояния и регуляции системною кровообращения, соответствующих тому или иному уровню предрасположенности

4 Определить особенности регуляции и отношения между величинами показателей системного кровообращения в условиях покоя и при проведении пробы с задержкой дыхания в кластерах, полученных на основании величин показателей вариабельности сердечного ритма и выраженности синусовой аритмии

5 На основании полученных результатов исследования связи вариабельности сердечного ритма с предрасположенностью к болезням сердца и сосудов у практически здоровых мужчин молодого возраста разработать с помощью дискриминантного анализа способ выявления повышенной предрасположенности к гипертонической болезни, основанный на величинах вариабельности сердечного ритма

Научная новизна исследования определяется патогенетическим обоснованием и технической разработкой способа определения уровня предрасположенности к болезням сердца и сосудов у практически здоровых молодых мужчин, основанного на компьютеризированной цифровой регистр эдии величин показателей вариабельности сердечного ритма Определены связи между вариабельностью сердечного ритма, вегетативной регуляцией состояния и реактивности системного кровообращения и предрасположенностью к гипертонической болезни Определена связь между вариабельностью сердечного ритма, характером реакции на действие стимулов барорефлекса, связанных с задержкой дыхания после глубокого нефорсированного вдоха и различной предрасположенностью к болезням се рдца и сосудов у практически здоровых молодых мужчин

Научное значение исследования обусловлено определением фенотипов вариабельности сердечного ритма и синусовой аритмии в связи с определенными типами вегетативной регуляции, состояния и реактивности системного кровообращения и различными уровнями предрасположенности к гипертонической болезни и другим болезням сердца и сосудов по ходу

онтогенеза в совокупности практически здоровых мужчин-военнослужащих молодого возраста

Практическое значение заключается в патогенетическом обосновании и технической разработке способа определения предрасположенности к болезням сердца и сосудов на основании данных исследования вариабельности сердечного ритма у практически здоровых лиц, которое позволит повысить эффективность выявления субъектов с различным риском сердечно-сосудистой патологии при диспансеризации и углубленном обследовании военнослужащих мужского пола и молодого возраста

Основные положения, выносимые на защиту

1 Выделенные два фенотипа вегетативной регуляции вариабельности сердечного ритма по-разному связаны с предрасположенностью к гипертонической болезни

2 Фенотип регуляции, состояния и реактивности системного кровообращения с минимальной предрасположенностью к гипертонической болезни составляют наибольшая выраженность дыхательной синусовой аритмии, наибольшие величины показателей вариабельности сердечного ритма при наименьших значениях показателей частоты сердечных сокращений, диастолического и среднего артериального давления, обусловленные преимущественной детерминацией величин показателей вариабельности сердечного ритма и системного кровообращения парасимпатическими влияниями Реактивность системного кровообращения в этом фенотипе ассоциирована с наименьшей длительностью реакции системного кровообращения на действие стимулов пробы с задержкой дыхания после глубокого нефорсированного вдоха

3 Фенотип повышенной предрасположенности к гипертонической болезни характеризует преимущественная симпатическая детерминация вариабельности сердечного ритма и величин системного кровообращения

что проявляется наименьшей выраженностью дыхательной синусовой аритмии, ассоциированной с наименьшими значениями показателей вариабельности сердечного ритма, наибольшими величинами показателей частоты сердечных сокращений, диастолического и систолического артериального давления и наибольшим персистированием реакции системного кровообращения в ответ на действие стимулов, связанных с проведением пробы с произвольным апноэ

4 Предрасположенность к гипертонической болезни можег быгь определена с помощью математических формул расчета критерия риска данного заболевания, подученных посредством дискриминантного анализа на основании величин вариабельности сердечного ритма - общей мощности спектра частот КРГ, мощности его высокочастотной составляющей и стандартного отклонения разностей длительностей последовательных пар кардиоинтервалов

Апробация результатов исследования

Основные результаты исследования апробированы па научно-практической конференции Санкт-Петербургского общества патофизиологов «Регуляция системного кровообращения при первичной артериальной гипертензии» и 2-ом съезде военных врачей медико-профилактического профиля (Санкт-Петербург, 2006)

Реализация результатов исследования

Результаты исследования используются з практической работе НИЛ клинической патофизиотогии кафедры патологической физиологии Военно-медицинской академии и учебном процессе кафедры

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждения

полученных результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы Текст диссертации изложен на 100 страницах машинописного текста, иллюстрирован 17 таблицами Библиографическии указатель содержит 33 отечественных и 67 иностранных источников

МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа основана на результатах обследования 100 практически здоровых мужчин молодого возраста Показатели системного кровообращения определяли способом бипотярной интегральной реографии тела с использованием портативного цифрового реографа «Мицар-Рео-201» (Регистрационное свидетельство № 29/ 2040/ 0765-00), в условиях максимачыю возможного покоя, в положении обстедуемого лежа на спине, после 15-минутной адаптации к условиям обследования Одновременно производили тонометрию Величины показателей системного кровообращения регистрировали трижды исходно (в состоянии покоя), в последние пять секунд пробы с задержкой дыхания на вдохе и в первые 10-20 секунд после возобновления дыхания Для осуществления пробы с задержкой дыхания после глубоко ~о нефорсированного вдоха испытуемому, находившемуся в почожении лежа, предлагали задержать дыхание на 20 секунд после спокойного .глубокого вдоха (Лютов В В , 2005) Величины показателей артериального давления использовали для расчета значения среднего артериального давления (САД) Исходя из величин САД, сердечного индекса (СИ) и площади тела рассчитывали значение показателя удельного общего периферического сосудистого сопротивления (ОПС) в условных единицах (Mormaiin D Е , Heiler L J , 1997)

В ходе исследований посредством цифровой реографической приставки фирмы «Мицар» и соответствующей программы той же фирмы определялись величины, рекомендованных Европейским Кардиологическим

Обществом (Heart rate variability Standarts of measurement, physiological interpretation and clinical use 1996) временных и спектральных характеристик вариабельности сердечного ритма (ВСР)

- SDNN (Standart deviation of the NN interval), мсек - стандартное отклонение величин разностей длительностей последовательных пар интервалов R-R,

- RMSSD (the square root of the mean differences of successive NN interval), мсек - квадратный корень из среднего квадратов разностей длительностей последовательных пар интервалов R-R,

- pNN 50, % - количество пар соседних интервалов R-R, разность длительностей которых превышает 50 мсек, выраженное в процентах к общему числу интервалов R-R,

- Total Power (TP), мсек2 - общая мощность спекгра частот кардиоритмограммы (КРГ),

- High frequency (HF), мсек2 - мощность спектра частот КРГ в диапазоне частот 0,15-0,4 ГЦ (высокочастотная составляющая спектра),

На первом этапе нашего исследования, с целью определения возможности использования показателей ВСР для прогнозирования риска гипертонической болезни (ГБ) у практически здоровых молодых мужчин, вся совокупность испытуемых (100 мужчин молодого возраста и без явной патологии) была разделена с помощью показателя классификации В В Лютова (2005) на две группы первую (п=24) составили субъекты с высоким риском развития ГБ, вторую (п=76) - субъекты с меньшим риском развития ГБ

Показатель классификации В В Лютова предназначен для выявления предрасположенности к ГБ и является резучьтатом дискриминантного анализа величин показателей системного кровообращения у субъектов совокупности практически здоровых молодых мужчин

Статистический анализ с использованием критерия Стьюдента для езязанных совокупностей выявил достоверное (р < 0,05) преобладание

средних величин показателей ВСР во второй группе практически здоровых молодых мужчин по сравнению с первой группой (табл 1) Усиление детерминации сердечного ритма симпатическими влияниями уменьшает величины временных и спектрачьных характеристик ВСР, а доминирование парасимпатического регуляторного воздействия проявляется их увеличением (Malik М et al ,1989, Cooley RL, 1998, Вейн AM, 2000, Михайлов В М , 2000, Баевский Р М , 2001, Шанин В Ю , Карушева Н С , 2004) Приведенные данные позволяют отнести испытуемых второй группы к фенотипу с парасимпатической, а субъектов первой группы - к фенотипу с симпатической детерминацией регуляции функций сердечно-сосудистой системы в целом и вариабельности сердечного ритма в частности

Таблица 1

Показатели временных и частотных характеристик ВСР в группах с высоким (1-ая группа, п =24) и меньшим (2-ая группа, п =76) риском развития

гипертонической болезни

Показатели ВСР 1 -ая группа высокий риск ГБ 2-ая группа меньший рисв ГБ

X а X а

SDNN, мсек 58,38 28,56 95,95 79,79

RMSSD, мсек 49,07 22,48 110,85 145,69

pNN 50, % 10,92 7,35 21,15 10,55

Total, мсек 2 1480,17 1582,42 2301,62 1519,23

HF, мсек 2 361,33 262,7 903,24 807,72

Это позволило сделать вывод о возможности использования показателей ВСР в качестве критериев оценки риска развития болезней сердца и сосудов и, в частности, гипертонической болезни

Далее, вся изучаемая совокупность (п = 100) с помощью кластерного анализа на основании величин вариабечьности сердечного ритма была разделена на два кластера первый кластер составили 67 человек, второй - 33 человека При кластерном разделении совокупности использовались

показатели ЗОЫЫ, ЯМЗБВ, рЫК50, ТР (общая мощность спектра частот КРГ), ИР (высокочастотная составляющая мощности спектра частот КРГ)

Дисперсионный анализ, статистический анализ с использованием критерия знаков и критерия Вилкоксона не выявили достоверных различий между средними величинами возраста, массы и длины тела у субъектов первого и второго кластеров практически здоровых молодых мужчин (табл 2, р > 0,05)

Таблица 2

Средние величины показателей возраста, массы и длины тела в кластерах практически здоровых молодых мужчин (X ± о)

Показатель 1-й кластер (п = 67) 2-й кластер (п = 33)

Возраст, лет 19,59 ±0,15 19,42 ±0,21

Масса тета, кг 70,31 ±0,91 73,21 ± 1,31

Длина тела, м 1,78 ±0,01 1,8 ±0,1

Полученные данные и результаты статистического анализа позволили исключить возможность вчияния фгкторов во!раста, массы и длины тела испытуемых на показатели ВСР и системного кровообращения в исследуемых кластерах совокупности практически здоровых молодых мужчин

Дисперсионный анализ выявил достоверное снижение средней величины показателя SDNN у субъектов первсго кластера по сравнению со вторым кластером совокупности практически здоровых молодых мужчин (табл 3, F = 45,647, р = 0,000000 )

Показатель SDNN является интегральным, отображая баланс влияний вегетативной нервной системы на нормотопический пейсмейкер сердца При этом уветичение его значения свидетельствует о смещении баланса влияний на ритм сердца в сторону парасимпатических воздействий, а уменьшение величины SDNN - о смещении равнозесия в сторону симпатических влияний (Heart rate variability Standarts of measurement, physiological interpretation and

clinical use 1996) В этой связи можно считать, что субъекты второго кластера характеризовались преимущественно парасимпатической регуляцией сердечного ритма, в то время как у лиц первого кластера преобладали симпатические влияния на сердце

Дисперсионный анализ выявил достоверное снижение средней величины показателей RMSSD и pNN50 у субъектов первого кластера по сравнению со вторым кластером совокупности практически здоровых молодых мужчин (табл 3, р = 0,000000 )

Таблица 3

Средние величины показателей вариабельности сердечного ритма в

кластерах практически здоровых молодых мужчин (X ± о)

Показатель 1 -й кластер (п = 67) 2-й кластер(п = 33)

SDNN, мсек 58,lS ± 18,2 145,36 ± 102,95

RMSSD, мсек 55,77 ±23,41 177,74 ±203,86

pNN50, % 14,6 ±8,89 27,012 ±9,74

TP, мсек2 1224,4 ± 625,25 ЗК>1,27± 1422,65

HF, мсек2 396,36 ±278,1 1534,9' ± 855,64

Значения показателей и рМЫ50 находятся в П^мой

зависимости от парасимпатических влияний и выраженности дыхательг0и синусовой аригмии (Михайлов В М, 2000) Более высокие их величины у испытуемых второго кластера и наименьшие - у испытуемых, составивЕшх первый кластер, также позволяют охарактеризовать второй кластер как лиц с преимущественной парасимпатической регуляцией ритма сердца, а первый - как лиц с симпатической активацией синоатриального водителя ритма

Дисперсионный анализ выявил достоверное снижение средней величины показателя ТР у субъектов первого кластера по сравнению со вторым кластером совокупности практически здоровых молодых мужчин (табл 3, Р = 170,154, р = 0,00000 ) Общая мощность спектра частот КРГ (ТР) определяет суммарную активность вегетативного воздействия на

сердечный ритм и имеет тот же физиологический смысл, что и БОМЫ При этом увеличение симпатических влияний ведет к снижению показателя ТР, а активация вагусных воздействий - к повышению значения этого показателя (Михайлов В Ю , 2000)

Дисперсионный анализ выявил достоверное снижение средней величины показателя Ш* у субъектоз первого кластера по сравнению с испытуемыми вюрого кластера совокупности практически здоровых молодых мужчин (табл 3, Р = 98,447, р = 0,00000 ) Величина высокочастотной составляющей спектра (НГ) находится в прямой зависимости с выраженностью синусовой аритмии и парасимпатическими влияниями на ритм сердца (Рябыкина Г В , 1996)

Средние значения спектральных показателей ВСР (ТР и ГО) в исследуемых кластерах также позволили отнести испытуемых первого кластера к субъектам с преимущественно симпатической регуляцией ритма сердца, а испытуемых второго кластера — к лицам с преобладанием парасимпатических влияний на синоатриальный узел

Приведенные результаты ана'ыза показателей ВСР в кластерах практически здоровых мочодых мужчин свидетельствуют о том, что величины временных и частотных характеристик ВСР у субъектов первого кластера определяются преимущественно симпатическими влияниями на сердечный ритм, в то время как .гиц второго кластера характеризует преобладание парасимпатического отдела АНС на сердечный ритм Известно, что детерминация сердечного ритма симпатическими влияниями ассоциирована с повышенной предрасголоженностыо к ГБ, а преобладание в регуляции ритма сердца парасимпатического тонуса - с минимальной предрасположенностью к ГБ (Лютов В В , Шанин В Ю , 2004) Таким образом, первый кластер представляет собой отдельную совокупность практически здоровых молодых мужчин, фенотип регуляции сердечного ритма которых детерминирован в основном симпатическими влияниями и в большей степени ассоциирован с предрасположен ностью к гипертонической

болезни, чем фенотип субъектов второго кластера, который характеризовался большей выраженностью парасимпатических воздействии на ритм сердца и меньшей предрасположенностью к гипертонической болезни В связи с этим, субъекты первого кластер! были номинированы как лица с повышенной предрасположенностью к ГБ, а субъекты второю кластера — как лица с минимальной предрасположенностью к ГБ

Табтица 4

Средние величины показателей сис темного кровообращения в кластерах

практически здоровых молодых мужчин (X ± а)

Показатель 1-й кластер (п = 67) 2-й кластер (п = 33)

Систолическое артериальное давление, мм рт ст 121,04 ± 1,18 118,03 ± 1,82

Диастолическое артериальное давление, мм рт ст 70,97 ± 0,99 67,424 ± 1,29

Среднее артериальное давление, мм рт ст 87,59 ± 0,81 84,29 ± 1,05

Частота сердечных сокращгний, мин ~ 1 65,91 ± 1,15 58,88 ± 1,3

Сердечный индекс, л / мин / м2 4,12 ±0,1 3,81 ±0,16

Ударный индекс, мл / м2 62,89 ± 1,35 64,69 ± 2 34

Минутный объем крови, л / мин 7,65 ±0,18 7,23 ± 0,32

Общее периферическое сопротивление сосудов, мм рт ст / мин / м2 6,43 ±0.18 6,55 ±0,31

Дисперсионный анализ выявил достоверное снижение средних величин диастолического артериального давления, САД и частоты сердечных сокращений (ЧСС) в условиях покоя у субъектов второго кластера по

сравнению с первым кластером практически здоровых молодых мужчин (табл 4, р < 0,05)

Дисперсионный анализ, статистический анализ с использованием критерия знаков и критерия Вилкоксона не выявили достоверных различий между средними величинами систолического давления, сердечного индекса (СИ), ударного индекса (УИ), минутного объема кровообращения (МОК) и ОПС в условиях покоя у субъектов первого и второго кластеров практически здоровых молодых мужчин (табл 4, р > 0,05)

Как известно, величины артериального давления и частоты сердечных сокращений у практически здоровых молодых мужчин находятся в прямой корреляции с предрасположенностью к болезням сердца и сосудов и, в первую очередь, к гипертонической болезни (Лютов В В , 2005) В изучаемой нами совокупности достоверный рост значений показателей ЧСС, диастолического и среднего артериального давления наблюдался от наименьшего во втором кластере до наибольшего в первом кластере (габл 4) Таким образом, можно считать, что во всей совокупности практически здоровых лиц мужского пола и молодого возраста риск развития по ходу онтогенеза гипертонической болезни возрастал от минимального во втором кластере до повышенного в первом кластере Это подтверждает сделанный ранее на основании сравнительного анализа показателей ВСР вывод о принадлежности субъектов второго кластера к лицам с минимальной предрасположенностью к гипертонической болезни, а субъектов первого кластера - к лицам с повышенной предрасположенностью к гипертонической болезни

Методы статистического анализа с использованием критерия Стьюдента для связанных совокупностей, критерия знаков и критерия Вилкоксона выявили достоверный рост средних величин СИ и УИ и достоверное снижение ЧСС от момента непосредственнсперед задержкой дыхания до ее последних пяти секунд в первом кластере испытуемых (табл 5, р < 0,03)

Методы статистического анализа с использованием критерия Стьюдента для связанных совокупностей, критерия знаков и критерия Вилкоксона не выявили достоверных различий между средними величинами СИ, УИ и ЧСС от момента непосредственно перед задержкой дыхания до ее последних пяти секунд во втором кластере практически здоровых молодых мужчин (табл 5, р > 0,05)

Таблица 5

Средние величины показателей системного кровообращения до задержки дыхания и в последние пять секунд произвольного апноэ в первом

(п = 67) и втором (п = 33) кластерах практически здоровых мужчин

(Х±о)

Показатель кровообращения Кластеры Непосредственно перед задержкой дыхания В последние пять секунд задержки дыхания

УИ, мл / м2 Первый 62,89 ± 11,09 68,15 ±13,44

Второй 64,7 ± 13,46 66,45 ± 13,76

СИ, л / мин / м2 Первый 4,12 ± 0,83 4,31 ±0,89

Второй 3,81 ±0,94 3,87 ±0,86

ЧСС, мин"1 Первый 65,91 ±9,39 63,866 ± 10,266

Второй 58,88 ±7,47 58,85 ±8,37

Методы статистического анализа с использованием критерия знаков и критерия Вилкоксона выявичи достоверный рост средних величин СИ и УИ от момента непосредственно перед задержкой дыхания до первых 10-20 секунд после его возобновления в первом кластере испытуемых (табл 6, р < 0,03)

Методы статистического анализа с использованием критерия Стьюдента для связанных совокупностей, критерия знаков и критерия Вилкоксона не выявили достоверных различий между средними величинами ЧСС, САД и ОПС от момента непосредственно перед задержкой дыхания до

первых 10-20 секунд после его возобновления в первом кластере испытуемых (табл 6, р > 0,05)

Методы статистического анализа с использованием критерия Стьюдента для связанных совокупностей, критерия знаков и критерия Видкоксона не выявили достоверных различий между средними величинами ЧСС, САД и ОПС от момента непосредственно перед задержкой дыхания до первых 10-20 секунд после его возобновления во втором кластере испытуемых (табл 6, р > 0,05)

Таблица 6

Средние величины показателей системного кровообращения до задержки дыхания и через 10-20 секунд посте его возобновления в кластерах

практически здоровых мужчин (X ± ст)

Показатель Кластер Непосредственно Через 10-20 секунд

кровообращения перед после возобновления

задержкой дыхания дыхания

(п=67) (п=67)

УИ, мл / м2 Первый 62,89 ± 11,09 64,88 ± 10,77

Второй 64,7 ± 13,46 64,39 ± 12,23

СИ, л / мин / м2 Первый 4,12 ±0,83 4,23 ± 0,77

Второй 3,81 ±0,94 3,84 ±0,96

ЧСС, мин"1 Первый 65,91 ±9,39 65,69 ±9,7

Второй 58,88 ± 7,47 59,58 ±8,65

САД, мм рт ст Первый 87,59 ± 6,59 87,02 ±7,14

Второй 84,29 ± 6,02 84,04 ± 7,03

ОПС, мм рт ст / мин / м2 Первый 6,43 ±1,47 6,39 ± 1,5

Второй 6 55 ± 1,77 6,53 ± 1,75

Результаты статистического анализа данных, полученных при исследовании персистирования барорецепторной реакции после пробы с произвольным апноэ у субъектов первого кластера изучаемой совокупности,

показали сохранение повышенных значений СИ и УИ в период до 10-20 секунды после возобновления дыхания Отмечено восстановление средней величины ЧСС после задержки ды>ания до значения не отличающегося достоверно от исходного Реактивность системного кровообращения в этом кластере ассоциирована с наибольшим персистированисм реакции системного кровообращения на действие стимулов пробы с задержкой дыхания после гл} бокого нефорсированного вдоха

Результаты статистического аначиза данных, полученных при исследовании персисгиротания барореценторной реакции после пробы с произвольным апноэ у субьектов второго кластера изучаемой совокупности, показали восстановление средних величин ЧСС, СИ и УИ в период до 10-20 секунды после возобновления дыхания до значений пе сличающихся достоверно от исходных Реактивность системного кровообращения в этом кластере ассоциирована с наименьшей длительностью реакции системного кровообращения на действие стимулов пробы с задержкой дыхания после глубокого нефорсированного вдоха

Пошаговый дискриминантный анализ всей совокупности (п = 100) практически здоровых мочодых мужчин выявил, чго классифицировать обследуемых по уровню предрасположенности к гипертонической бочезни возможно на основании величин стандартного отклонения величин нормальных кардиоинтервалов (SDNN), обшей мощности частот спектра кардиоришограммы (Total power, TP) и мощности высокочастотной его составляющей (IIF), измеренных в условиях покоя Результатом дискриминантного анализа явились две формулы расчета критерия оценки риска (КР) развития ГБ

КР1 = - 1,62 + 0,0018 х Total + 0,000698 х HF + 0,01234 х SDNN КР2 = - 12,93 + 0,0037 х Total + 0,0035 х IIF + 0,0256 х SDNN где

КР1 — критерий оценки риска при определении принадлежности субъекта к совокупности с повышенным риском развития ГБ,

КР2 — критерий оценки риска при определении принадлежности субъекта ь совокупности с минимальным риском развития ГБ

Обследуемый считается принадлежащим той совокупности, для которой получена наибольшая величина критерия оценки риска развития гипертонической болезни

ВЫВОДЫ

1 Вариабельность сердечного ритма является чувствительным индикатором и прогностическим маркером риска развития болезней сердца и сосудов у практически здоровых молодых мужчин в последующие периоды онтогенеза

2 Вся совокупность практически здоровых лиц мужского пола и молодого возраста на основании величин временных и частотных показателей вариабельности сердечного ритма достоверно дечится на два кластера, характеризующихся определенными фенотипами вегетативной регуляции, состояния и реактивности системного кровообращения и различными уровнями предрасположенности к болезням сердца и сосудов

3 Фенотип вегетативной регуляции и состояния системного кровообращения у лиц первого кластера характеризуют преимущественно симпатические влияния на ритм сердца, проявляющиеся достоверно более низкими средними значениями показателей вариабельности сердечного ритма, более высокими значениями показателей системного кровообращения (частоты сердечных сокращении, диастолического и среднего артериального давления), и повышенная предрасположенность к гипертонической болезни

4 Фенотип вегетативной регутяции и состояния системного кровообращения лиц второго кластера характеризуют более высокие значения показателей вариабельности ритма сердца, меньшие величины

показателей системного кровообращения и минимальная предрасположенность к гипертонической болезни

5 Особенности реактивности системного кровообращении у субъектов с повышенным уровнем предрасположенности к гипертонической болезни проявляются ростом показателей системного кровообращения и длительным персистированием барорецепторной реакции в ответ на действие стимулов пробы с задержкой дыхания

6 Особенности реактивности системного кровообращения у молодых практически здоровых лиц с минимальной предрасположенностью к гипертонической болезни характеризуются наибольшей выраженностью дыхательной синусовой аритмии, незначительными изменениями показателей системного кровообращения и прекращением барорецепторной реакции, вызванными стимулами пробы с задержкой дыхания, через 10-20 секунд после возобновления дыхания

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для определения уровней предрасположенности к гипертонической болезни у практически здоровых мужчин молодого возраста рекомендуется проводить определение показателей вариабельности сердечного ритма при 5-минутной регистрации КРГ в условиях покоя, в положении лежа на спине, после 15-минутной адаптации к условиям исследования Критерий оценки риска развития гипертонической болезни (КР) рассчитывают на основании значений показателей стандартного отклонения величин разностей длительностей последовательных пар кардиоинтервалов, исключая аномальные (SDNN, мсек), общей мощности спектра частот спектра КРГ (Total power, TP, мсек2), высокочастотной составляющей спектра (HF, мсек2) с использованием следующих формул

КР1 = - 1,62 + 0,0018 х TP + 0,00069 х HF + 0,01234 х SDNN

КР2 = - 12,93 + 0,0037 х TP + 0,0035 х HF + 0,0256 х SDNN

где

КР1 — критерий оценки риска при определении принадлежности субъекта к совокупности с повышенным риском развития ГБ,

КР2 - критерий оценки риска при определении принадлежности субъекта к совокупности с минимальным риском развития ГБ

При значении КР1 большем, чем КР2, обследуемого относят к совокупности с повышенной предрасположенностью к гипертонической болезни, при КР1 меньшем, чем КР2 обследуемого считают принадлежащим к совокупности с минимальной предрасположенностью к гипертонической бо тезни

СПИСОК ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Связь вариабельности сердечного ритма с уровнем предрасположенности к гипертонической болезни // Клиническая патофизиология — 2006 - №1 — С 104 (соавт ВЮ Шанин)

2 Частичные фенотипы вариабельности сердечного ритма у практически здоровых мужчин молодого возраста // Клиническая патофизиология - 2006 - №1 - С 103 (соавт ВЮ Шанин)

3 Вариабельность сердечного ритма у практически здоровых мужчин молодого возраста с различными уровнями предрасположенности к гипертонической болезни // Материалы научно-практической конференции Санкт-Петербургского общества патофизиологов «Регуляция системного кровообращения при первичной артериальной гипертензии» - СПб , 2006 - С 3-4 (соавт В Ю Шанин)

4 Связь возраста со значениями показателей артериального давления при первичной артериальной гипертензии первой

стадии Тезисы докладов на втором съезде военных врачей медико-профилактического профиля // Вестник Российской Военно-медицинской академии -2006 -№ 1, приложение -С 270-271 (соавт М И Сазонов, В.Ю Шанин) Непараметрический анализ связи показателей системного кровообращения у больных гипертонической болезнью при первичной артериальной гипертензии первой стадии Тезисы докладов на втором съезде военных врачей медико-профилактического профиля // Вестник Российской Военно-медицинской академии -2006 -№ 1, приложение - С 226227 (соавт В Н Цыган, М И Сазонов, В Ю Шанин) Кластерный анализ системного кровообращения у практически здоровых мужчин молодого-среднего возраста // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им Мечникова -2007 -№ 1 - С 184-186 (соавт И А Баранник, Н Н Лавинская, М Н Леонтьева)

Формат 60x84'/, Заказ № 382

Подписано в печать 26 04 ох

Объем 1 п л___Тираж 100 экз

Типография ВМедА, 194044, СПб , ул Академика Лебедева, 6

Актуальность проблемы.

С середины прошлого века во всех развитых странах мира отмечается устойчивая тенденция к росту заболеваемости болезнями сердца и сосудов и, в первую очередь, гипертонической болезнью. К началу 21-го столетия заболеваемость гипертонической болезнью и ее широкое распространение среди различных социальных и возрастных слоев населения во всех регионах мира достигли настолько высокого уровня, что исследователи вынуждены были прибегнуть к применению необычного по отношению к терапевтическим болезням эпидемиологического термина - «пандемия» гипертонической болезни (JIiotob В.В., Ефремова Е.Д., Шанин В.Ю., 2004; Калинников Р.Е., 2005). Так, распространенность артериальной гипертензии в Российской Федерации среди мужчин составляет 39,2%, среди женщин - 41,1%, а рост летальности от гипертонической болезни и ее осложнений достиг в структуре общей смертности населения уровня 20%. (Ощепкова Е.В., 2001; Шальнова С.А., Деев А.Д., Вихирева О.В., 2001). Следует отметить значительное «омоложение» данного заболевания, затрагивающего наиболее активную и работоспособную часть населения, а также возникновение уже на начальных этапах болезни таких ее грозных осложнений, как ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, расстройства мозгового кровообращения, сердечная недостаточность (О ходе реализации концепции развития здравоохранения и медицинской науки, задачах на 2001 - 2005 г.г.: Доклад МЗ РФ, 2001; Профилактика, диагностика и лечение первичной артериальной гипертензии в Российской Федерации: Первый доклад экспертов по изучению артериальной гипертонии Всероссийского научного общества кардиологов и Межведомственного совета по сердечно-сосудистым заболеваниям, 2000). В Вооруженных Силах РФ сложилась аналогичная ситуация: именно гипертоническая болезнь с ее осложнениями являются одной из наиболее частых причин временной утраты трудоспособности и преждевременного увольнения офицеров среднего возраста (Чиж И.М., 2003).

В этой связи становится очевидной актуальность исследования с целью патогенетического обоснования и технической разработки способа выявления высокой предрасположенности к болезням сердца и сосудов у практически здоровых мужчин молодого возраста. Применение такого способа при обследованиях лиц молодого возраста, мужского пола и без явной патологии позволит выявлять субъектов с высоким риском сердечно-сосудистой патологии по ходу онтогенеза и целенаправленно осуществлять соответствующие профилактические мероприятия.

Существующие способы выявления высокой предрасположенности к гипертонической болезни у практически здоровых лиц мужского пола и молодого возраста основываются на данных традиционных методов исследования, то есть на определении величин частоты сердечных сокращений и показателей артериального давления (Лютов В.В., 2005) или связаны с противопоказанным при высокой предрасположенности к гипертонической болезни выполнением приема Вальсальвы (Калинников Р.Е., 2005), а также с определением величин показателей системного кровообращения (Панарина А.С., 2005, Карушева Н.С., 2006), которое не всегда является технически невозможным. Вместе с тем, в настоящее время все более доступными становятся компьютеризированные способы определения показателей вариабельности сердечного ритма (всего возможного спектра), а исследование вариабельности сердечного ритма является одним из общепризнанных способов исследования характера вегетативной регуляции системного кровообращения (Баев-ский P.M., Берсенева А.П., 1997; Земцовский Э.В., Тихоненко В.М., Реева С.В., Демидова М.М., 2004).

У практически здоровых лиц вариабельность сердечного ритма и выраженность синусовой аритмии находятся в обратной связи с риском болезней сердца и сосудов (Михайлов В.М., 2000; Карушева Н.С., 2006). При этом во всей совокупности практически здоровых мужчин молодого возраста наблюдается ряд градаций вариабельности сердечного ритма, соответствующий различным уровням предрасположенности к болезням сердца и сосудов (Лю-тов В.В., Шанин В.Ю., 2004). Данный факт позволяет предположить возможность разработки способа определения уровней предрасположенности к болезням сердца и сосудов у практически здоровых молодых мужчин, основанного на величинах показателей вариабельности сердечного ритма. Исследование с такой целью следует признать актуальным, ибо его результаты послужат решению актуальной научно-практической задачи - совершенствованию выявления высокой предрасположенности к болезням сердца и сосудов на донозологическом этапе развития заболевания.

Цель исследования.

Патогенетически обосновать и технически разработать способ выявления повышенной предрасположенности к гипертонической болезни у молодых, практически здоровых мужчин, основанный на цифровом определении величин показателей вариабельности сердечного ритма и выраженности синусовой аритмии.

Задачи исследования.

1. Определить связь величин показателей вариабельности сердечного ритма и выраженности синусовой аритмии с предрасположеностыо к гипертонической болезни у практически здоровых молодых мужчин, оцени-ваемои на основании величин показателей системного кровообращения.

2. Произвести кластерный анализ общей совокупности практически здоровых молодых мужчин, основанный на величинах показателей вариабельности сердечного ритма и выраженности синусовой аритмии.

3. Определить уровень предрасположенности к болезням сердца и сосудов в кластерах посредством идентификации в них фенотипов состояния и регуляции системного кровообращения, соответствующих тому или иному уровню предрасположенности.

4. Определить особенности регуляции и отношения между величинами показателей системного кровообращения в условиях покоя и при проведении пробы с задержкой дыхания в кластерах, полученных на основании величин показателей вариабельности сердечного ритма и выраженности синусовой аритмии.

5. На основании полученных результатов исследования связи вариабельности сердечного ритма с предрасположенностью к болезням сердца и сосудов у практически здоровых мужчин молодого возраста разработать с помощью дискриминантного анализа способ выявления уровней предрасположенности к гипертонической болезни, основанный на величинах вариабельности сердечного ритма.

Научная новизна исследования определяется патогенетическим обоснованием и технической разработкой способа определения уровня предрасположенности к болезням сердца и сосудов у практически здоровых молодых мужчин, основанного на компьютеризированной цифровой регистрации величин показателей вариабельности сердечного ритма. Определена связь между вариабельностью сердечного ритма, характером реакции на действие стимулов барорефлекса, связанных с задержкой дыхания после глубокого нефорсированного вдоха и различной предрасположенностью к болезням сердца и сосудов у практически здоровых молодых мужчин.

Научное значение исследования обусловлено определением фенотипов вариабельности сердечного ритма и синусовой аритмии в связи с определенными состоянием и реактивностью системного кровообращения и различными уровнями предрасположенности к гипертонической болезни и другим болезням сердца и сосудов по ходу онтогенеза в совокупности практически здоровых мужчин-военнослужащих молодого возраста.

Практическое значение заключается в патогенетическом обосновании и технической разработке способа определения предрасположенности к болезням сердца и сосудов на основании данных исследования вариабельности сердечного ритма у практически здоровых лиц, которое позволит повысить эффективность выявления субъектов с различным риском сердечно-сосудистой патологии при диспансеризации и углубленном обследовании военнослужащих мужского пола и молодого возраста.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Выделенные два фенотипа вегетативной регуляции вариабельности сердечного ритма по-разному связаны с предрасположенностью к гипертонической болезни.

2. Фенотип регуляции, состояния и реактивности системного кровообращения с минимальной предрасположенностью к гипертонической болезни составляют наибольшая выраженность дыхательной синусовой аритмии, наибольшие величины показателей вариабельности сердечного ритма при наименьших значениях показателей частоты сердечных сокращений, диасто-лического и среднего артериального давления, обусловленные преимущественной детерминацией величин показателей вариабельности сердечного ритма и системного кровообращения парасимпатическими влияниями. Реактивность системного кровообращения в этом фенотипе ассоциирована с наименьшей длительностью реакции системного кровообращения на действие стимулов пробы с задержкой дыхания после глубокого нефорсированного вдоха.

3. Фенотип повышенной предрасположенности к гипертонической болезни характеризует преимущественная симпатическая детерминация вариабельности сердечного ритма и величин системного кровообращения и обусловленная ею наименьшая выраженность дыхательной синусовой аритмии, ассоциированная с наименьшими значениями показателей вариабельности сердечного ритма, наибольшими величинами показателей частоты сердечных сокращений, диастолического и среднего артериального давления и наибольшим персистированией реакции системного кровообращения в ответ на действие стимулов, связанных с проведением пробы с произвольным апноэ.

4. Предрасположенность к гипертонической болезни может быть определена с помощью математических формул расчета критерия риска заболевания, полученных посредством дискриминантного анализа на основании величин вариабельности сердечного ритма - общей мощности спектра частот КРГ, мощности его высокочастотной составляющей и величине стандартного отклонения разностей длительностей последовательных пар RR интервалов.

Апробация результатов исследования.

Основные результаты исследования апробированы на научно-практической конференции Санкт-Петербургского общества патофизиологов «Регуляция системного кровообращения при первичной артериальной гипер-тензии» и на Втором съезде военных врачей медико-профилактического профиля (2006).

Реализация результатов исследования.

Результаты исследования используются в работе НИЛ клинической патофизиологии кафедры патофизиологии Военно-медицинской академии и учебном процессе той же кафедры. - ;

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы. Текст диссертации изложен на 100 страницах машинописного текста, иллюстрирован 17 таблицами. Библиографический указатель содержит 33 отечественных и 67 иностранных источников.

ВЫВОДЫ

1. Вариабельность сердечного ритма является чувствительным индикатором и прогностическим маркером риска развития болезней сердца и сосудов у практически здоровых молодых мужчин в последующие периоды онтогенеза.

2. Вся совокупность практически здоровых лиц мужского пола и молодого возраста на основании величин временных и частотных показателей вариабельности сердечного ритма достоверно делится на два кластера, характеризующихся определенными фенотипами вегетативной регуляции, состояния и реактивности системного кровообращения и различными уровнями предрасположенности к болезням сердца и сосудов.

3. Фенотип вегетативной регуляции и состояния системного кровообращения у лиц первого кластера характеризуют преимущественно симпатические влияния на ритм сердца, проявляющиеся достоверно более низкими средними значениями показателей вариабельности сердечного ритма, более высокими значениями показателей системного кровообращения (частоты сердечных сокращений, диастолического и среднего артериального давления), и повышенная предрасположенность к гипертонической болезни.

4. Фенотип вегетативной регуляции и состояния системного кровообращения лиц второго, меньшего по численности кластера характеризуют более высокие значения показателей вариабельности ритма сердца, меньшие величины показателей системного кровообращения и минимальная предрасположенность к гипертонической болезни.

5. Особенности реактивности системного кровообращении у субъектов с повышенным уровнем предрасположенности к гипертонической болезни проявляются ростом показателей системного кровообращения и длительным персистированием барорецепторной реакции в ответ на действие стимулов пробы с задержкой дыхания.

6. Особенности реактивности системного кровообращения у молодых практически здоровых лиц с минимальной предрасположенностью к гипертонической болезни характеризуются наибольшей выраженностью дыхательной синусовой аритмии, незначительными изменениями показателей системного кровообращения и прекращение барорецепторной реакции, вызванными стимулами пробы с задержкой дыхания, через 10-20 секунд после возобновления дыхания.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для определения уровней предрасположенности к гипертонической болезни у практически здоровых мужчин молодого возраста рекомендуется проводить регистрацию показателей вариабельности сердечного ритма при пятиминутной записи КРГ, в условиях покоя, в горизонтальном положении на спине, после пятнадцатиминутной адаптации к условиям исследования. Критерий оценки риска развития гипертонической болезни (КР) рассчитывают на основании значений показателей стандартного отклонения величин разностей длительностей последовательных пар кардиоинтервалов, исключая аномальные (SDNN, мсек); общей мощности спектра частот спектра КРГ (Total power, TP, мсек2); высокочастотной составляющей спектра (HF, мсек2) с использованием следующих формул:

КР1 =- 1,62 + 0,0018 х Т Р + 0,00069 х HF + 0,01234 х SDNN

КР2 = - 12,93 + 0,0037 х TP + 0,0035 х HF + 0,0256 х SDNN где: КР1 - критерий оценки риска при определении принадлежности субъекта к совокупности с повышенным риском развития ГБ;

КР2 - критерий оценки риска при определении принадлежности субъекта к совокупности с минимальным риском развития ГБ.

При значении КР1 большем, чем КР2, обследуемого относят к совокупности с повышенной предрасположенностью к гипертоническои болезни; при КР1 меньшем, чем КР2 обследуемого считают принадлежащим к совокупности с минимальной предрасположенностью к гипертонической болезни.