CC BY
30
UDc 616.12-008 -056.52
Мустафаева А.Г.
ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗМЕНЕНИЙ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ И НАРУШЕНИЙ СЕРДЕЧНОГО РИТМА У БОЛЬНЫХ С МЕТАБОЛИЧЕСКИМ СИНДРОМОМ
Азербайджанский медицинский университет, г. Баку, Азербайджан
РЕЗЮМЕ
Цель работы - анализ суточных уровней артериального давления и вариабельности сердечного ритма у больных с признаками метаболического синдрома.
Материал и методы. В период с 2013 по 2016 гг. проспективно обследовано 364 пациента в возрасте от 20 до 80 лет (200 мужчин и 164 женщины) с впервые диагностированным МС. Суточное мо-ниторирование ЭКГ по Холтеру производилось с помощью системы «Салютах» (США) по стандартной методике для диагностики пароксизмальных форм аритмии, нагрузочной и безболевой форм ишемии. Регистрировались отведения V2, V5 и avF.
Результаты. Максимальные средние значения суточного систолического и диастолического АД зафиксированы у больных возрастной группы 61-80 лет: систолическое АД - 156,9±3,5 мм рт. ст., диастолическое АД - 96,2±4,1 мм рт. ст.
Анализ ВРС показал, что значение циркадного индекса у пациентов третьей возрастной группы было значимо ниже (1,14±0,12), чем у пациентов первой и второй групп, составив, соответственно,
ЛВ мировой популяции населения около 25% или 1,7 млрд. человек страдают лишним весом, а более чем у 312 млн. человек отмечается выраженное ожирение [1, 2]. Общепризнанно, что ожирение выступает в качестве фактора риска множества заболеваний [3]. Полагают, что масса тела является значимым фактором, влияющим на функциональное состояние организма, способствующим, в частности, развитию вегетативной дисфункции. В значительной мере это относится к лицам относительно молодого возраста с метаболическим синдромом (МС), поскольку известно, что в период полового созревания нередко развиваются нейроэндокринные нарушения с разви-
1,2±0,11 и 1,19±0,13. При этом отмечено повышение уровней дневного Ps и ночного Ps (до 79,0±9,0 и 66,5±4,1 уд/мин) у пациентов второй группы по сравнению с обследуемыми первой группы, где значения этих показателей составили, соответственно, 75,4±8,4 и 60,6±6,2 уд/мин. Изменения сердечного ритма в разное время суток в зависимости от возраста свидетельствуют о неблагоприятных изменениях вегетативной регуляции сердечной деятельности с повышением возраста пациентов с МС. С повышением возраста у пациентов с МС неуклонно возрастает частота выявления факторов риска сердечно-сосудистых осложнений.
Вывод. Необходимо проведение динамического наблюдения больных с признаками метаболического синдрома с регулярными обследованиями на предмет выявления у них признаков нарушений состояния сердечно-сосудистой системы, в частности артериального давления и сердечного ритма.
Ключевые слова: метаболический синдром, сердечный ритм, избыточный вес, артериальное давление
тием синдрома вегетативной дисфункции [4-6].
В качестве одного из частых проявлений патологии сердечно-сосудистой системы при МС выступают изменения артериального давления (АД) и нарушения ритма сердца, что было продемонстрировано в ряде исследований [7, 8]. Показано, что ожирение является фактором, предрасполагающим к развитию фибрилляции предсердий (ФП) [9-12].
Вышеизложенное свидетельствует об актуальности изучения особенностей колебаний АД и нарушений сердечного ритма у пациентов с избыточным вестом. При этом, как известно, оценка вариабельности ритма сердца (ВРС) предоставляет
Сведения об авторах:
Автор, ответственный за связь с редакцией: Айнур Гамлет кызы Мустафаева к.м.н., ассистент, Азербайджанский Медицинский Университет, кафедра внутренних болезней. Тел. +994124657223, AZ1014, Просп. Бюл-Бюля 40, e-mail: [email protected]
Для цитирования: Мустафаева А.Г. Характеристика изменений артериального давления и нарушений сердечного ритма у больных с метаболическим синдромом. Евразийский кардиологический журнал. 2019, Февраль 25; 1:30-35 [Trans. into Eng. ed.: Mustafayeva A.H. Characteristics of changes in arterial pressure and heart rhythm disturbances in patients with metabolic syndrome. Eurasian heart journal. 2018, February 25; 1:36-40]
возможность охарактеризовать признаки дисбаланса активности симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Применение такого подхода позволяет определять адаптивные резервы и стрессоустойчивость организма, а также выявлять больных с высоким риском сердечнососудистых осложнений, осуществлять контроль эффективности и безопасности назначаемой терапии.
Цель работы - анализ суточных уровней артериального давления и вариабельности сердечного ритма у больных с признаками метаболического синдрома.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследование выполнено на базе учебно-терапевтического корпуса Азербайджанского медицинского университета. В период с 2013 по 2016 гг. проспективно обследовано 364 пациента в возрасте от 20 до 80 лет (200 мужчин и 164 женщины) с впервые диагностированным МС. Больные были разделены на группы в соответствии с возрастом от 20 до 40 лет - 104 пациента, 41-60 лет - 131 больной, 61 год и старше - 129 пациентов. Для изучения особенностей течения МС у этих категорий больных было проведено клиническое обследование с изучением жалоб и анамнеза пациентов, использованием клинических, инструментальных и лабораторных методов обследования.
В исследование включали пациентов с различными проявлениями МС: избыточным весом и/или ожирением разной степени, абдоминальным ожирением (АО), артериальной гипертонией (АГ), нарушением толерантности к глюкозе (НТГ) и/ или сахарным диабетом второго типа (СД2), дислипидемией (ДЛП). Критериями исключения пациентов из исследования являлись: симптоматические гипертензии, нестабильная стенокардия, фибрилляция предсердий, наличие признаков сердечной недостаточности, нарушения мозгового кровообращения в анамнезе, инфаркт миокарда в анамнезе, хронические неспецифические заболевания легких, заболевания почек и печени. В исследование также не включали больных, получающих постоянную медикаментозную терапию по поводу гипертонической болезни, стенокардии напряжения или СД 2 типа, а также принимающих глюкокортикоиды, пероральные контрацептивы, нестероидные противовоспалительные препараты, употребляющих более 50 г алкоголя ежедневно.
Для диагностики метаболического синдрома использовали определение Международной Федерации Диабета (2005), согласно которым для диагностики МС в качестве главного компонента рассматривается абдоминальное ожирение:
• абдоминальное ожирение: окружность талии у мужчин >94 см, у женщин >80 см, в сочетании с двумя и более компонентами из нижеперечисленных:
• артериальная гипертензия: уровень САД >130 мм рт. ст. и/или ДАД >85 мм рт. ст.;
• гипертриглицеридемия, при концентрации триглицери-дов >1,7 ммоль/л;
• низкий уровень холестерина липопротеидов высокой плотности <1 ммоль/л для мужчин и 1,3 ммоль/л для женщин;
• гипергликемия, если уровень глюкозы в плазме крови натощак >6,1 ммоль/л.
С целью диагностики аритмии, гипертрофии миокарда левого желудочка (ЛЖ) и левого предсердия (ЛП), электрической
нестабильности миокарда оценивали следующие параметры:
• интервалы RR, PQ, QRS, QT, QTC;
• амплитуду и полярность зубцов Р, R, S и Т;
• нарушение фазы реполяризации конечной части желудочкового комплекса (депрессия сегмента ST и альтернация зубца Т).
Интервал QTс, корригированный с частотой сердечных сокращений (ЧСС), определяли по формуле Базетта:
QTC = QT / корень квадратный из RR (1)
Суточное мониторирование ЭКГ по Холтеру производилось с помощью системы «Салютах» (США) по стандартной методике с целью диагностики пароксизмальных форм аритмии, нагрузочной и безболевой форм ишемии. Регистрировались отведения V2, V5 и avF. Учитывались средняя, минимальная и максимальная ЧСС в дневной, ночной период и за сутки, циркадный индекс, основной ритм и нарушения ритма: наджелудочковая и желудочковая эктопическая активность с градацией степеней по Lown-Wolff, динамика ST-T в период покоя и на фоне нагрузки, диагностически значимые изменения сегмента ST ишемическо-го типа, эпизоды безболевой ишемии миокарда.
Циркадный индекс (ЦИ) рассчитывали как отношение средних значений дневного ЧСС в минуту к среднему значению ночного ЧСС в минуту. Циркадный индекс является достоверным прогностическим показателем состояния гемодинамики, отражающим влияние симпато-адреналовой системы на сердце.
В рамках суточного мониторирования ЭКГ изучали вариабельность сердечного ритма (ВСР) по методу спектрального анализа вариационной пульсометрии Баевского Р.М. с построением динамического ряда кардиоинтервалов (тахограмма) с последующей оценкой параметров временного (интервало-грамма) и спектрального анализа ВСР (спектрограмма) [13].
Анализ показателей ВСР позволил оценить вегетативный тонус и наличие дисфункции вегетативной нервной системы (ВНС), поскольку известно, что развитие МС сопровождается снижением вагусной активности и нарушениями баланса влияний ВНС на синусовый ритм в пользу симпатического отдела. Эти изменения соответствуют таковым, наблюдающимся в ранние сроки развития ИБС и НТГ/СД 2 типа [14].
ВРС оценивали по коротким 5-минутным интервалам на суточной записи в состоянии бодрствования и в период сна, при этом рассматривали следующий параметры:
• SDNN - стандартное отклонение от средней длительности всех синусовых интервалов R-R;
• PNN50 - различия между очередными интервалами R-R, превышающие 50 мс, в%.
Также изучали параметры спектрального анализа ВСР с расчетом спектра мощности колебаний в трех частотных диапазонах: 0,004-0,08 Гц (очень низкие частоты - VLF); 0,09-0,16 Гц (низкие частоты - LF); 0,17-0,5 Гц (высокие частоты — HF). Диапазон очень низких частот отражает функциональное состояние надсегментарных структур; диапазон низких частот - активность симпатического отдела, диапазон высоких частот - активность парасимпатического отдела ВНС на сегментарном уровне.
Оценку показателей проводили с учетом плотности мощности спектра каждого частотного диапазона (VLF, LF, HF), их относительных (нормализованных) значений и коэффициента отношения мощности спектра низких и высоких частот (К^/ HF), характеризующего соотношение симпатических и пара-
симпатических влияний на синусовый ритм.
Оценивая результаты инструментальных методов диагностики, использовали следующие диагностические критерии поражения сердца:
1. ЭКГ критерии нарушения сердечного ритма и электрической нестабильности миокарда (31):
• ЧСС менее 60 и более 90 ударов в минуту;
• признаки аритмии (нарушение автоматизма, проводимости, возбудимости);
• нарушение фазы реполяризации QRST (конечной части желудочкового комплекса - депрессия сегмента ST и альтернация зубца Т).
2. Критерии вегетативной дисфункции, оцениваемые с помощью суточного мониторирования ЭКГ по Холтеру и с помощью вариационной пульсометрии:
• изменения параметров временного и спектрального ана-
Таблица 1. Уровни показателей артериального давления у
пациентов с МС в различных возрастных группах M (SD)
Показатели Возраст
20 - 40 лет n = 104 41 - 60 лет n = 131 61 - 80 лет n = 129
АДс, мм рт. ст. 130,4±2,6 145,2±5,6 * 156,9±3,5*#
АДд, мм рт. ст. 86,6±1,7 89,3±3,7 96,2±4,1*#
Примечание:
* - различия достоверны (при р<0,05) по критерию Манна-Уитни по сравнению с соответствующими показателями в группе обследуемых в возрасте 20-40 лет;
# - различия достоверны (при р<0,05) по критерию Манна-Уитни по сравнению с соответствующими показателями в группе обследуемых в возрасте 41-60 лет.
лиза с учетом времени суток и возраста пациента; • величина ЦИ менее 1,24 и более 1,38.
Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета программ STATISTICA 10 (США). Определение достоверности различий между качественными показателями сравниваемых групп проводили с помощью критерия х2(хи-квадрат) для сравнения частот бинарного признака в двух несвязанных группах парных сравнений. Для оценки различий значений количественных показателей для независимых выборок после проверки распределения признаков на соответствие закону нормального распределения (критерий Колмогорова-Смирнова) и применяли непараметрический и-критерий Ман-на-Уитни. Критический уровень при проверке статистической гипотезы принимали равным 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Результаты оценки среднего значения АД за сутки у пациентов с МС разного возраста, а также показатели АД в разное время суток приведены в таблице 1. Максимальные средние значения суточного систолического и диастолического АД зафиксированы у больных возрастной группы 61-80 лет: систолическое АД - 156,9±3,5 мм рт. ст., диастолическое АД - 96,2±4,1 мм рт. ст. Уровни этих показателей были значимо выше, чем у обследуемых первой и второй групп (р<0,01).
Распределение больных МС с различными вариантами реак-
Таблица 2. Распределение пациентов с МС
в зависимости от уровней артериального давления
Варианты суточных ритмов АД Возрастные группы
20 - 40 лет n = 104 41 - 60 лет n = 131 61 - 80 лет n = 129
абс % Абс % абс %
Dipper 77 74,0 42 32,0* 28 21,7*
Non-Dipper 11 10,6 68 51,9* 51 39,5*#
Night-Peakers 5 4,8 16 12,2* 50 38,8*#
Over-dippers 11 10,6 5 3,8 - -
Примечание:
* - различия достоверны (при р<0,05) по критерию х2 по сравнению с соответствующими показателями в группе обследуемых в возрасте 20-40 лет;
# - различия достоверны (при p<0,05) по критерию х2 по сравнению с соответствующими показателями в группе обследуемых в возрасте 41-60 лет.
ции АД представлены в таблице 2. Всего у 71 пациента (19,5%) выявлена извращенная реакция АД - ночное увеличение (Night-Peakers), при этом максимальное количество таких пациентов было в группе 3 - у больных старше 61 года (38,8%). Значение этого показателя было достоверно выше, чем в группах 1 - 4,8% и 2 - 12,2% (р<0,05).
Другие типы нарушений АД - Non-Dipper наблюдались достоверно чаще у пациентов второй группы (51,9%) по сравнению с соответствующей частотой у больных первой и третьей групп, где значение этого показателя составило соответственно 10,6% (p<0,05) и 39,5% (p<0,01).
Нормальная динамика артериального давления - Dipper была выявлена у абсолютного большинства пациентов младшей возрастной группы - в 74% случаях, доля таких обследуемых была достоверно выше, чем во второй и третьей группах, где значения этого показателя составили соответственно 32,0 и 21,7% (p<0,05).
Результаты анализа данных холтеровского мониторирования у пациентов с МС представлены в таблице 3. Выявлен ряд достоверных отличий значений временных и частотных показателей в зависимости от возраста больных. Так, в старших возрастных группах отмечено увеличение участков ритмо-граммы с малой вариабельностью интервала RR и уменьшение участков с нормальной вариабельностью RR-интервалов, о чем свидетельствовало снижение значений PNN50 и SDNN (отражающих циклические компоненты, ответственные за вариабельность сердечного ритма в течение периода записи).
У пациентов старшей возрастной группы уровень PNN50 составил 17,8±3,1%, что было значимо выше, чем во второй группе (p<0,05), а значение SDNN составило 50,9±18,7 мс и было достоверно ниже соответствующих показателей первой и второй групп (р<0,001). Уровни этих показателей у обследуемых старше 60 лет были ниже по сравнению с таковыми у пациентов в возрасте 41-60 лет (соответственно 59,3±15,5 мс и 15,9±2,6%) и у больных первой группы, соответственно 61,8±19,3 мс и 17,9±3,0% (р<0,05). Выявленные различия па-
Таблица 3. Данные холтеровского мониторирования ЭКГ пациентов с МС в различных возрастных группах М
Возраст 1 2
Показатели 20 - 40 лет n = 104 41 - 60 лет n = 131 61 - 80 лет n = 129
Ps днем, уд/мин 75,4±8,4 79,0±9,0 * 82,7± 6,3 *#
Ps ночью, уд/мин 60,6±6,2 66,5±4,1 * 69,1±10,8 *#
Циркадный индекс (ЦИ) 1,20±0,11 1,19±0,13 1,15± 0,14 *#
VLF, мс2 1332,6±198,0 1368,3±328,4 1210,4±250 *#
LF, мс2 643,7±97,5 581,9±63,6* 479±70,4 *#
HF, мс2 395,9±61,9 226,3±41,6* 129,8±35,3 *#
TP, мс2 2422,4±252,9 2035,7±331,8* 1836,5±185,8 *#
LF/HF 1,76±0,06 2,67±0,08* 2,97±0,5 *#
NLF,% 28,641,3 27,9±4,9 29,4±0,5
NHF,% 16,4±1,9 10,5±1,2* 7,1±1,2 *#
SDNN,мс 61,8±19,3 59,3 ±15,5 50,9±18,7 #
PNN 50,% 17,9±3,0 15,9±2,6* 17,8±3,1 #
Примечание:
* - различия достоверны (при р<0,05) по критерию Манна-Уитни по сравнению с соответствующими показателями в группе обследуемых в возрасте 20-40 лет;
# - различия достоверны (при p<0,05) по критерию Манна-Уитни по сравнению с соответствующими показателями в группе обследуемых в возрасте 41-60 лет.
раметров ВСР свидетельствуют о снижении доминирования парасимпатического отдела вегетативной нервной системы над симпатическим в старших возрастных группах пациентов с МС по сравнению с более молодыми обследуемыми. Как известно, значительное снижение уровней PNN50 и SDNN свидетельствует о неблагоприятном дальнейшем прогнозе заболевания и повышенной вероятности развития сердечно-сосудистых осложнений.
Подтверждением снижения активности парасимпатического звена вегетативной нервной системы лиц с МС в старших возрастных группах явилось как уменьшение показателя мощности волн высоких частот (HF), так и повышение значение показателя «симпато-парасимпатического» баланса (LH/HF). У пациентов третьей группы значения HF оказались значимо ниже (126,0±30,2 мс2), а соотношение LH/HF - выше (3,8±0,1), чем у обследуемых первой и второй групп (р<0,001), что свидетельствовало о более выраженном превалировании тонуса симпатического звена ВНС у больных в возрасте 61-80 лет по сравнению с более молодыми обследуемыми. У пациентов второй группы с МС мощность волн высоких частот (HF) была значимо ниже (226,3±41,6 мс2), а отношение LH/HF - выше (2,67±0,08), чем у пациентов первой группы (р<0,001).
У пациентов третьей группы также было снижено значение показателя, отражающего гуморальные влияния на сердечный ритм - величина мощности спектра очень низких частот (VLF) (1175±169 мс2). У этих больных был достоверно ниже, чем в первой и второй группах показатель полной мощности спектра
Таблица 4. Распределение пациентов с МС разных возрастных групп по вариантам отклонений показателей холтеровского мониторирования ЭКГ
Варианты ВРС Возрастные группы
20 - 40 лет n = 104 41 - 60 лет n = 131 61 - 80 лет n = 129
абс % абс % абс %
Es/п 33 50,1 86 65,6* 95 73,6*
Es/ж 9 8,6 85 64,9* 122 94,5*#
L-W I 7 6,7 48 36,6* 51 39,5*
L-W II 2 1,9 29 22,1* 53 41,1*#
L-W III - - 7 5,2* 11 8,5*
L-W IV - - 1 0,8 7 5,4
ST seq. 1.5 мм Снижение. 4 3,8 54 41,2* 97 75,2*#
Примечание:
* - различия достоверны (при р<0,05) по критерию х2 по сравнению с соответствующими показателями в группе обследуемых в возрасте 20-40 лет;
# - различия достоверны (при р<0,05) по критерию х2 по сравнению с соответствующими показателями в группе обследуемых в возрасте 41-60 лет.
ТР (выступающий в качестве суммарного критерия нарушений ВРС), его значение составило 1783±170 мс2. Аналогичная тенденция наблюдалась у пациентов второй группы: значения VLF и ТР составили, соответственно, 1368,3±328,4 и 2035,7±331,8 мс2, и были значимо ниже таковых у более молодых обследуемых - пациентов первой группы, где их значения составили, соответственно, 1332,6±198 и 2422,4±252,9 мс2 (р<0,001).
Оценка среднего значения пульса в дневное и ночное время показала более высокие значения этих показателей у обследуемых третьей группы, составив Ps днем - 80,0±7,9 уд/мин и Ps ночью - 70,0±10,5 уд/мин, что было достоверно выше соответствующих показателей у пациентов первой и второй групп (р<0,001).
Известно, что снижение значения ЦИ этого показателя ниже 1,2 является неблагоприятным изменением, наблюдающимся при заболеваниях, связанных с вегетативной «денервацией» сердца, и сопряжено с плохим прогнозом, особенно у больных группы риска, в том числе при МС, синдроме удлиненного интервала QT, прогрессирующей сердечной недостаточности, диабетической вегетопатии и др. Усиление циркадного профиля ритма сердца (увеличение циркадного индекса выше 1,5) связано с повышенной чувствительностью сердечного ритма к симпатической стимуляции и отмечается у больных с идиопатической суправентрикулярной и желудочковой тахикардией, при первичной легочной гипертензии и ряде других заболеваний.
Анализ показал, что значение ЦИ у пациентов старшей возрастной группы было значимо ниже (1,14±0,12), чем у больных первой и второй групп, составив, соответственно, 1,2±0,11 и 1,19±0,13 (р<0,001). Сравнение значений ЦИ у обследуемых групп 1 и 2 не выявило значимых отличий. При этом отмечено повышение уровней дневного Ps и ночного Ps (до 79,0±9,0 и 66,5±4,1 уд/мин) у пациентов второй группы по сравнению с обследуемыми первой группы, где значения этих показа-1 33 I
телей составили, соответственно, 75,4±8,4 и 60,6±6,2 уд/мин (р<0,001). Выявленные изменения сердечного ритма больных МС свидетельствуют о неблагоприятных изменениях вегетативной регуляции сердечной деятельности с увеличением их возраста.
Отмечено, что у значительной доли пациентов с МС наблюдаются экстрасистолы, особенно, желудочковые. Оценка их характера и частоты показала статистически значимое увеличение частоты как предсердных, так и желудочковых экстрасистол, во второй и третьей группе по сравнению с соответствующими показателями у пациентов первой группы (р<0,001). При этом у обследуемых третьей группы частота желудочковых экстрасистол была выше, чем во второй группе, значения показателя составили, соответственно, 122,0±94,5 и 85,0±64,9 (р<0,001).
Следует отметить, что с повышением возраста обследуемых наблюдалось увеличение частоты прогностически неблагоприятных желудочковых экстрасистол. Так, в третьей группе относительное количество желудочковых экстрасистол третьей и четвертой градаций ^^ III и L-W-IV) составило соответственно 11 (8,5%) и 7 (5,4%) случаев (табл. 4). У пациентов второй группы указанные экстрасистолы отмечены, соответственно, в 7 (5,3%) и 1 (0,8%) случае. В первой группе экстрасистолы высоких градаций не наблюдались ни в одном случае. Экстрасистолы низких градаций ^^ I и L-W II) чаще выявлялись в старших возрастных группах. В третьей группе относительная частота желудочковых экстрасистол L-W I и L-W II составила, соответственно, 39,5% и 41,1%, эти значения были достоверно выше чем у пациентов первой группы, соответственно - 6,7 и 1,9% (р<0,01). При этом у обследуемых второй группы частота указанных экстрасистол ^^ I и L-W II) была выше, чем в первой группе (р<0,05).
Другой особенностью данных, полученных в ходе суточного мониторинга ЭКГ обследуемых с МС, явилась частота эпизодов депрессии сегмента ST более 1,5 мм. В третьей группе отмечено 97 таких случаев (75,2%), что было достоверно выше, чем у пациентов второй и первой групп, где значение этого параметра составило, соответственно, 54 (41,2%) и 4 (3,8%) случая (р<0,05).
Таким образом, при оценке показателей суточного монито-рирования ЭКГ у обследуемых можно сделать заключение, что с увеличением возраста пациентов с МС неуклонно возрастает частота выявления факторов риска сердечно-сосудистых осложнений.
ОБСУЖДЕНИЕ
Распространенность метаболического синдрома во многих странах мира приобрело характер эпидемии [15]. Показана высокая вероятность развития у больных с МС структурных изменений сердца [6]. Известно, что у таких пациентов с высокой частотой наблюдаются нарушения ВРС, исследование которой позволяет оценить активность различных отделов вегетативной нервной системы. Изменения ВРС выступают в качестве прогностического маркера летальных исходов у больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы [16-19]. В то же время дискутируется вопрос, изменения какого вида активности (симпатической или парасимпатической) выступают в качестве определяющих в развитии дисфункции ВНС при МС.
Проведенный в рамках нашего исследования анализ результатов суточного мониторирования ЭКГ у пациентов с МС показал, что с увеличением возраста больных возрастает частота выявления факторов риска сердечно-сосудистых осложнений, в том числе нарушений ритма сердца. Полученные нами данные согласуются с результатами ряда авторов. Так, в работе Кратнова А.Е. и др. была изучена вариабельность ритма сердца у 131 мужчины с МС в возрасте от 29 до 60 лет без ишемиче-ской болезни сердца. Авторы показали, что наличие метаболического синдрома у мужчин сопровождается дисфункцией вегетативной нервной системы со снижением симпатических влияний на сердце (уменьшение показателей LF и VLF) [6].
В исследование Казидаевой Е.Н., Веневцева Ю.Л. было включено 103 молодых человека 16-27 лет (средний возраст 18,5±0,3 года), из которых 49,5% имели нормальную массу тела, 21,4% - повышенную, 14,6% - ожирение. В группе с ожирением циркадианный индекс ЧСС был значимо ниже на фоне снижения вариабельности ритма сердца за счет волн всех трех диапазонов, при этом чаще встречались нарушение процессов реполяризации и синдром апноэ сна [5].
В целом исследователи сходятся в том, что на сегодняшний день использование новых биоинформационных методов позволяет применять системный подход с целью идентификации нарушений нейровегетативной регуляции сердечной деятельности, что в полной мере относится к больным с проявлениями метаболического синдрома. Интегративные характеристики ВРС указывают на наличие ряда выраженных нарушений вегетативной регуляции у таких пациентов, при этом маркерами изменений ВРС выступают показатели TP, VLF, LF.
ВЫВОД
Полученные результаты свидетельствуют о необходимости динамического наблюдения больных с признаками метаболического синдрома с проведением регулярных обследований на предмет выявления у них признаков нарушений состояния сердечно-сосудистой системы, в частности артериального давления и сердечного ритма. Вышеизложенное подтверждает необходимость проведения дальнейших углубленных исследований по выявлению факторов, влияющих на изменения ритма сердца у пациентов с избыточным весом.
Раскрытие конфликтов интересов. Автор заявляет об отсутствии финансовых или других потенциальных конфликтов интересов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Феофанова Т.Б., Богданов А.Р. Разработка новой технологии неинвазивного изучения электрофизиологических свойств миокарда для стратификации риска развития нарушений ритма сердца у больных с морбидным ожирением. Вопросы питания. - 2015. - Т. 84, № S5. - С. 84.
2. Дедов И.И., Александров А.А, Кухаренко С.С. Ожирение: кардиальные проблемы. Русский медицинский журнал. -2006. - Т. 14, № 13. - С. 930-935.
3. Эндокринология: национальное руководство / под ред. И.И. Дедова, Г.А. Мельниченко. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - С. 463-470.
4. Левина Л.И., Куликов А.М. Особенности сердечно-сосуди-
стой системы в пубертатном периоде. В кн.: Подростковая медицина. СПб.: Спец. литература, 1999. - С.32-39.
5. Казидаева Е.Н., Веневцева Ю.Л. Особенности функционального состояния подростков и молодых людей с синдромом вегетативной дисфункции и артериальной гипертензией в зависимости от массы тела. Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. -2012.- № 1, раздел 2-6
6. Кратнов А.Е, Якимова А.В, Силкина Е.Е. Вариабельность ритма сердца у мужчин с метаболическим синдромом. Сахарный диабет. - 2013. - № 1 (58). - С.15-18.
7. Ксенева С.И., Бородулина Е.В., Трифонова О.Ю., Удут В.В. Вегетативное обеспечение функций при артериальной ги-пертензии и метаболических нарушениях. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2016. - Т. 161, № 2. - С.197-200.
8. Хурс Е.М., Андреев П.В., Поддубная А.В. и др. Вегетативный дисбаланс в патогенезе метаболического синдрома. Клиническая медицина. - 2010. - Т. 88, № 6. - С.39-42.
9. Umetani K., Kodama Y., Nakamura T. et al. High prevalence of paroxysmal atrial fibrillation and/or atrial flutter in metabolic syndrome. Circ. J. - 2007. - Vol. 71. - P. 252-255.
10. Онучина Е.Л., Соловьев О.В., Онучин С.Г. и др. Оценка факторов риска развития фибрилляции предсердий у пациентов с метаболическим синдромом. Клиническая медицина.
- 2012. - Т. 90, № 1. - С. 72-76.
11. Watanabe H, Tanabe N., Watanabe T. et al. Metabolic syndrome and risk of development of atrial fibrillation. The Niigata Preventive Medicine Study. Circulation. - 2008. - Vol. 117. - P. 1255-1260.
12. Цыпленкова Н.С., Панова Е.И. Особенности сердечного ритма у мужчин трудоспособного возраста с ожирением и артериальной гипертензией. Ожирение и метаболизм. - 2016.
- Т. 13, № 1.- С. 30-35.
13. Баевский P.M., Иванов Г.Г. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения. М.: Медицина, 2000. - 295 с.
14. Коркушко О.В., Писарук А.В, Шатило В.Б. и др. Анализ вариабельности сердечного ритма в клинической практике. (Возрастные аспекты). - Киев, 2002.
15. Шестакова М.В. Метаболический синдром - реальная угроза здоровью населения всех стран мира. Медицинский вестник. - 2009. - Vol.484. - P.9-10.
16. Явелов И.С. Внезапная сердечная смерть при метаболическом синдроме. Трудный пациент. - 2012. - Vol.10(6). -P.34-39.
17. Кратнов А.Е, Демьянкова Ю.О., Шорманова Л.О. Случай дилатационной кардиомиопатии у больного с метаболическим синдромом. Трудный пациент. - 2011. - Vol. 9 (6). -P.20-23.
18. Цыпленкова Н.С., Панова Е.И., Кичигин В.А., Доманова Т.Г. Связь массы тела с особенностями сердечного ритма. Вестник Чувашского университета. - 2013. - № 3. - C.563-567.
19. Леонтьева И.В. Проблема артериальной гипертензии у детей и подростков. Рос. вестн. перинатол. и педиатрии. -2006. - № 5. - С.7-18.
Сокращения
ЧСС - число сердечных сокращений
ВРС - вариабельность ритма сердца
LF - низкие частоты
VLF - очень низкие частоты
HF - высокие частоты
Еs/п - Экстрасистолы предсердные
Es/ж - Экстрасистолы желудочковые
L-W - Lown-Wolff (Лоуна - Вольфа классификация нарушений ритма) ЦИ - циркадный индекс
Dipper - Нормальная (оптимальная) степень ночного снижения АД Non-Dipper - Недостаточная степень ночного снижения АД Night-Peakers -Устойчивое повышение ночного АД («найтпикеры») Over-dippers - Повышенная степень ночного снижения АД («овер-дипперы»)
TP-TP (Total Power) - общая мощность всех волн с частотой в диапазоне от 0,0033 Гц до 0.40 Гц N-N - промежутки между нормальными сокращениями NLF - нормированный показатель LF [(LF/(LF+HF) ] NHF - нормированный показатель HF [HF/(LF+HF) ] SDNN - стандартное отклонение от средней длительности всех синусовых интервалов
R-R PNN5O - Процент разниц между очередными интервалами R-R, превышающих 50 мс
Принята к публикации: 31.01.2019 г.
А ^
1 IL
Профилактика ИМ, инсульта,
коронарной смерти у пациентов с высоким СС риском1
■ Ш
ХАРТИЯ
с мл». Cn« об лр
. , кгЛ*тм(с(жнйК«одчбгетклсвдф»мтSм<Миг
il(MO¡ »»pautó«* мч*ц гаде Г(М1*1 Hijif* (írto ДОМ towt* w
га |гтмиер41 сии«)., нема**»di п^фод rtuji «yo« раздетьпоповд
»fw* JJ»pmí> слезет ргиниить до <¿wq íomwo явж^л» с регаи цаташ-лига * геренюиюо IJ
ЦЯХтчиСЪьфОНтИ *?A3íríK4MX7t ПХ-МЯГрОО гИЛ^ИГСЛи^*» . .....„ .
нчк -е$рзлэтм|. С««мм (мои ршлде j^ktí мо«ард «нсрю ним «лремрм* си«*«» у ндотю с шчмсиД íoreireíi ссрди.
4Tet4b<"*7í«í. Ib IVrtfOVY uWltofíllY Ipnüwii Ы(Ortfn№№■ W* I MMHf * a 1ÍW W» И IblUMuií re
шиши) гякюрсшгЛ лш novBu jpiffni н ontai арггрлк здмппшА new [««^HtflKfíiíijetTitWtwciTííiwwjHwííDiwj'wiHl |1«бочтд(йгта*; ü
имчад>}«вд* ...
flow* гетвифрдм*, пжени tatv сибоаъ. сшжхть, «менян, нфвмая из^дамстъ, бепмАтео, ipwcp, Mw*<H!d спаи, нфушеч« истроми. (oempm wshm^wm. «tnriyiíp^CMjtyiíPM. надия«» в*)«, cúowww, спи рдо«. uyw в m« Ú> 'jxpw ъцжржию? с lcítxw njuwr^fwi,*««» ни дачр, So» e*wí:tpa*waoé**rftcymab »рту. кавда, шжутг, пгмапп песьШннМ *|«т№1аьи)г* гм юсиеммаийюой cfoЮ4И jís, пмреип. Со спорсю ЗыятынЛ ытаи «уюй» а мл. брьъхмы.
Пргдни íл:|ия, принимлющля претензии потррйитепрй' ООО «ЭГМС-РУС» 1J110$.г Шскяд, yn Йядна Фрлнко. л Я Теп: (495) 363-39-66. факс: (495) 789-66-31, e-mail: nwowe<gis.4i. www.egu ru
UDc 616.12-008 -056.52 Mustafayeva A.H.
CHARACTERISTICS OF CHANGES IN BLOOD PRESSURE AND HEART RHYTHM DISTURBANCES IN PATIENTS WITH METABOLIC SYNDROME
Azerbaijan medical University, Baku, Azerbaijan
SUMMARY
The purpose of this work is to analyze the daily levels of blood pressure and heart rate variability in patients with signs of metabolic syndrome.
Materials and methods. In the period from 2013 to 2016, 364 patients of the age from 20 to 80 (200 men and 164 women) with newly diagnosed MS were prospectively examined. Daily ECG monitoring applying the Holter method was performed with the help of Cardiomax system (USA), in compliance with the standard method for diagnosing paroxysmal forms of arrhythmia and stress and painless forms of ischemia. V2, V5 and avF derivations were registered.
Results. The maximum daily average values of systolic and diastolic blood pressure recorded in patients of the 61 to 80 age group were the following: systolic BP - 156.9±3.5 mm Hg diastolic BP - 96.2±4.1 mm Hg
The heart rate variability analysis showed that the value of circadian index in patients of the third age group was significantly lower (1.14±0.12) than in patients of the first and second groups, amounting
to respectively 1.2±0.11 and 1.19±0.13. Besides, we noticed an increase of daytime and night Ps levels (up to 79.0±9.0 and 66.5±4.1 BPM) in patients of the second group compared to the first group, where the values of these indicators were respectively 75.4±8.4 and 60.6±6.2 BPM. Heart rate variability at different times of day depending on age indicate adverse changes in the autonomic regulation of cardiac activity alongside with increasing the age of patients with MS. With the increase of age in patients with Ms, the rate of detecting cardiovascular complications risk factors steadily grows.
Conclusion. It is necessary to conduct dynamic monitoring for patients with symptoms of metabolic syndrome in order to identify signs of cardiovascular system state disturbances, blood pressure and heart rate in particular.
Keywords: metabolic syndrome, heart rhythm, excess weight, blood pressure
Information about the author:
Corresponding author: Ainur Hamlet qizi Mustafayeva PhD, Assistant, Azerbaijan Medical University, Department of Internal Diseases. Tel. +994124657223, AZ1014, Ave. Bulbul 40, e-mail: [email protected]
For citation: Мустафаева А.Г. Характеристика изменений артериального давления и нарушений сердечного ритма у больных с метаболическим синдромом. Евразийский кардиологический журнал. 2019, Февраль 25; 1:30-35 [Trans. into Eng. ed.: Mustafayeva A.H. Characteristics of changes in arterial pressure and heart rhythm disturbances in patients with metabolic syndrome. Eurasian heart journal. 2018, February 25; 1:36-40]
About 25% or 1.7 billion people in the global population are overweight, and more than 312 million people are massively obese [1, 2]. It is commonly recognized that obesity acts as a risk factor for many diseases. [3]. It is believed that body weight is a significant factor affecting the functional state of the body, contributing, in particular, to the development of autonomic dysfunction. To a great extent, this applies to relatively young people with metabolic syndrome (MS), since it is known that neuroendocrine disorders often develop during puberty, alongside with the development of autonomic dysfunction syndrome [4-6].
Changes in blood pressure (BP) and cardiac arrhythmia are recognized as one of frequent manifestations indicating pathology of the cardiovascular system in MS, as it was demonstrated in several studies [7, 8]. Obesity has proven to be a factor predisposing to the development of atrial fibrillation (AF) [9-12].
The statements above indicate the relevance of studying the characteristics of fluctuations in blood pressure and heart rhythm disturbances in patients with excess weight. In this case, as we know, evaluation of heart rate variability (HRV) provides an
opportunity to characterize the signs of imbalance in the activity of the sympathetic and parasympathetic parts of the autonomic nervous system. Application of this approach allows to determine the adaptive reserves and stress resistance of the body, as well as identify patients with a high risk of cardiovascular complications and monitor the effectiveness and safety of the prescribed therapy.
The purpose of this work is to analyze the daily levels of blood pressure and heart rate variability in patients with signs of metabolic syndrome.
MATERIALS AND METHODS
The study was carried out at the premises of the educational and therapeutic building of Azerbaijan Medical University. In the period from 2013 to 2016, 364 patients of the age from 20 to 80 (200 men and 164 women) with newly diagnosed MS were prospectively examined. The patients were divided into groups according to their age: 104 patients - 20 to 40 years old, 131 patient - 41 to 60 years old and 129 patients at the age of 61 and older. To study the characteristics of the MS course in these categories of patients, a clinical examination was conducted including the study
of patients' complaints and anamnesis, using clinical, instrumental and laboratory examination methods.
The study included patients with various manifestations of MS: overweight and/or various degrees of obesity, abdominal obesity (AO), arterial hypertension (AH), impaired glucose tolerance (NTG) and/or type 2 diabetes mellitus (DM2), dyslipidemia (DLP). Among the criteria for patients to be excluded from the study were: symptomatic hypertension, unstable angina, atrial fibrillation, signs of heart failure, a history of cerebral circulation, myocardial infarction in history, chronic nonspecific lung diseases, kidney and liver disorders. The study also did not include patients receiving continuous drug therapy for hypertension, exertional angina or type 2 diabetes mellitus, as well as taking glucocorticoids, oral contraceptives, nonsteroidal anti-inflammatory drugs, consuming more than 50 g of alcohol daily.
The definition provided by the International Diabetes Federation (2005) was applied for diagnosing metabolic syndrome, according to this definition, abdominal obesity is considered as the main component for diagnosing MS:
• abdominal obesity: waist circumference for men >94 cm, for women >80 cm, in combination with two or more of the following components:
• arterial hypertension: the level of SBP amounts to >130 mm Hg and/or DBP is >85 mm Hg;
• hypertriglyceridemia, with a concentration of triglycerides >1.7 mmol/l;
• low cholesterol of high density lipoproteins, <1 mmol/l for men and 1.3 mmol/l for women;
• hyperglycemia, in case when the fasting plasma glucose level is >6.1 mmol/l.
In order to diagnose arrhythmias, myocardial hypertrophy of the left ventricle (LV) and left atrium (LA), the electrical instability of the myocardium was evaluated by the following parameters:
• intervals RR, PQ, QRS, QT, QTC;
• the range and polarity of peaks P, R, S and T;
• disorders in the repolarization phase of the ventricular system end segments (ST segment depression and T wave alternation).
QTc interval, corrected with heart rate (HR), was determined according to the Bazett formula:
QTC = QT / the square root of RR (1)
Daily ECG monitoring applying the Holter method was performed with the help of Cardiomax system (USA), in compliance with the standard method for diagnosing paroxysmal forms of arrhythmia and stress and painless forms of ischemia. V2, V5 and avF derivations were registered. The average, minimum and maximum heart rate during the day, night and the day period, the circadian index, the main rhythm and rhythm disturbances were taken into account, which includes: supraventricular and ventricular ectopic activity with gradation of degrees according to Lown-Wolff, ST-T dynamics during the period of rest and during exercise, diagnostically significant changes in the ST segment of the ischemic type, episodes of painless myocardial ischemia.
The circadian index (CI) was calculated as a ratio of the average values of daytime heart rate per minute to the average value of nighttime heart rate per minute. The circadian index is a reliable prognostic indicator regarding the hemodynamics state, reflecting the influence of the sympatho-adrenal system on the heart.
Within the framework of daily ECG monitoring, heart rate variability (HRV) was studied applying the R.M. Bayevsky method of spectral analysis of variation pulsometry with creating a dynamic series of cardio-intervals (tachogram) and subsequent evaluation of the parameters of the temporal (intervalogram) and spectral analysis of HRV (spectrogram) [13].
Analysis of HRV indicators made it possible to assess the autonomic tone and the presence of the autonomic nervous system (ANS) dysfunction, since it is known that development of MS is accompanied by a decrease in vagal activity and imbalances in the ANS influence on the sinus rhythm in favor of the sympathetic section. These changes correspond to those observed in the early stages of CHD and nTg / type 2 diabetes mellitus development [14].
HRV was assessed by short 5-minute intervals on the daily record in the waking state and during sleep, while considering the following parameters:
• SDNN - standard deviation from the average duration for all sinus intervals R-R;
• PNN50 - differences between successive R-R intervals greater than 50 ms,%.
We also studied the parameters of HRV spectral analysis with calculating the power spectrum of oscillations within three frequency ranges: 0.004-0.08 Hz (very low frequencies - VLF); 0.09-0.16 Hz (low frequencies - LF); 0.17-0.5 Hz (high frequencies — HF). The range of very low frequencies reflects the functional state of the suprasegmental structures; the low frequency range is the activity of the sympathetic section, the high frequency range is the activity of the parasympathetic section of the ANS at segmental level.
The indicators were evaluated taking into account the power density of the spectrum for each frequency range (VLF, LF, HF), their relative (normalized) values and the ratio of power spectrum for low and high frequencies (K = LF/HF), which characterizes the ratio of sympathetic and parasympathetic influences on sinus rhythm.
Evaluating the results of instrumental diagnostic methods, the following diagnostic criteria for heart damage were applied:
1. ECG criteria for abnormal heart rhythm and electrical myocardial instability (31):
• HR less than 60 and more than 90 beats per minute;
• signs of arrhythmia (disturbance of automatism, conduction, excitability);
• disorders in the QRST ventricular system end segment repolarization phase (ST segment depression and T wave alternation).
2. Criteria for autonomic dysfunction, evaluated using daily ECG Holter monitoring and variational pulsometry:
• changes in the parameters of time and spectral analysis, taking into account the time of day and age of the patient;
• CI value less than 1.24 and more than 1.38.
Statistical processing of the results was performed using the STATISTICA 10 software package (USA). Determination of the significance of differences between the qualitative indicators of the compared groups was performed via the x2 (chi-square) test to compare the frequencies of binary feature in two unrelated groups of pairwise comparisons. To evaluate the differences in the values of quantitative indicators for independent samples after checking the distribution of characters for compliance with the law of normal distribution (Kolmogorov-Smirnov test), the non-parametric MannWhitney U-test was applied. The critical level when checking the statistical hypothesis was assumed to be 0.05.
RESULTS
Evaluation results of the average value of blood pressure per day in patients with MS with different ages, as well as blood pressure indicators at different times of the day are given in Table 1. The maximum daily average values of systolic and diastolic blood pressure was registered in patients of the 61-80 age group and were the following: systolic BP - 156.9±3.5 mm Hg, diastolic blood
pressure - 96.2±4.1 mm Hg The levels of these indicators were significantly higher than those of the first and second groups under survey (p<0.01).
A classification of MS patients with different options for blood pressure response is provided in Table 2. A total number of 71 patients (19.5%) showed a distorted BP reaction — a night increase (Night-Peakers), and the maximum number of such patients was in group 3 - wherein there were more than 61 year old patients (38.8%). The value of this indicator was significantly higher than in groups 1 - 4.8% and 2 - 12.2% (p<0.05).
Table 1. Blood pressure indicators in patients of
various age groups M (SD) with MS (SD)
Indicators Age groups
20 - 40 years n = 104 41 - 60 years n = 131 61 - 80 years n = 129
SBPP, mm Hg 130,4±2,6 145,2±5,6 * 156,9±3,5*#
DBP, mm Hg 86,6±1,7 89,3±3,7 96,2±4,1*#
Note:
* - the differences are significant (at p<0.05) according to the Mann-Whitney test, compared to the corresponding indicators in the group of patients aged 20-40;
# - the differences are significant (at p<0.05) according to the Mann-Whitney test, compared to the corresponding indicators in the group of patients aged 41-60;
Other types of blood pressure disorders, such as Non-Dipper, were observed significantly more often in patients of the second group (51.9%) compared to the corresponding frequency in patients of the first and third groups, where the value of this indicator was respectively 10.6% (p<0.05) and 39.5% (p<0.01).
A normal dynamics of blood pressure, i.e. Dipper, was detected in the absolute majority of patients of the younger age group: in 74% of cases, the proportion of such patients was significantly higher than in the second and third groups, where the values of this indicator were respectively 32.0 and 21.7% (p<0.05).
Data analysis results for Holter ECG monitoring in patients with MS are presented in Table 3. A number of reliable differences in the values of temporal and frequency indicators depending on the age of patients was revealed. Thus, in older age groups an increase in the rhythmogram sections with a low variability of the RR interval and a decrease in the sections with normal variability of the RR intervals were observed, noted for a decrease in the PNN50 and SDNN values (reflecting the cyclic components responsible for heart rate variability during the recording period)
In older patients, the PNN50 level was 17.8±3.1%, which was significantly higher than in the second group (p<0.05), and the SDNN value was 50.9±18.7 ms which was significantly lower than the corresponding indicators of the first and second groups (p<0.001). The levels of these indicators in patients over 60 years of age were lower compared to those in patients aged 41-60 (respectively 59.3±15.5 ms and 15.9±2.6%) and in patients of the first group, respectively 61,8±19.3 ms and 17.9±3.0% (p<0.05). The revealed differences in HRV parameters indicate a decrease in the dominance of parasympathetic section of the autonomic nervous system over the sympathetic in older age groups of patients with MS compared to the younger patients. As we know, a significant decrease in the levels of PNN50 and SDNN indicates an unfavorable further prognosis of the disease and an increased likelihood of developing cardiovascular complications.
Table 2. Classification of patients with MS
depending on blood pressure levels
Options of circadian rhythms of blood pressure Age groups
20-40 years n = 104 41-60 years n = 131 61-80 years n = 129
abs % abs % abs %
Dipper 77 74,0 42 32,0* 28 21,7*
Non-Dipper 11 10,6 68 51,9* 51 39,5*#
Night-Peakers 5 4,8 16 12,2* 50 38,8*#
Over-dippers 11 10,6 5 3,8 - -
Note:
* - the differences are significant (at p<0.05) for the x2 criterion compared to the corresponding indicators in the group of patients aged 20-40;
# - the differences are significant (at p<0.05) for the /2 criterion compared to the corresponding indicators in the group of patients aged 41-60;
Evidence of a decrease in the parasympathetic activity of the autonomic nervous system for persons with MS in older age groups was both a decrease in the power of high-frequency waves (HF) and an increase in the "sympathetic-parasympathetic" balance (LH/HF). In patients of the third group, the HF values were significantly lower (126.0±30.2 ms2), while the LH/HF ratio was higher (3.8±0.1), than in the first and second groups (p<0.001), which indicated a more pronounced prevalence of the sympathetic tone of the ANS in patients aged 61-80 years compared to the younger patients. In patients of the second group with MS, the power of high-frequency waves (HF) was significantly lower (226.3±41.6 ms2), while the LH/ HF ratio was higher (2.67±0.08), than in patients of the first group (p<0.001).
In patients of the third group, the value of the index reflecting humoral effects on the heart rate was also reduced: the power value of the spectrum of very low frequencies (VLF) (1,175±169 ms2). In these patients, the total power of the TP spectrum was significantly lower than in the first and second groups (serving as a summary criterion for distortions of HRV); its value was 1,783±170 ms2. A similar tendency was observed in patients of the second group: VLF and TP values were 1,368.3±328.4 and 2,035.7±331.8 ms2, respectively, and were significantly lower than those of the younger patients - of the first group, where their values were, respectively, 1,332.6±198 and 2,422.4±252.9 ms2 (p<0.001).
Estimation of the pulse average value in the daytime and at night showed higher figures of these indicators in the third group observed, making Ps during the day - 80.0±7.9 BPM and Ps at night - 70.0±10.5 BPM, which there were reliably higher indicators in patients of the first and second groups (p<0.001).
We know that an observed decrease in the CI value for this indicator, if it goes below 1.2, is interpreted as an unfavorable change for diseases associated with autonomic heart denervation, and is associated with a poor prognosis, especially in the risk group patients, including MS, prolonged QT syndrome, progressing heart failure, diabetic vegetopathy, etc. Boosting the circadian profile of the heart rhythm (raising the circadian index above 1.5) is associated with increased heart rate sensitivity to sympathetic stimulation and is noted in patients with idiopathic supraventricular and ventricular tachycardia, with primary pulmonary hypertension and a number of other diseases.
Table 3. Data of Holter ECG monitoring for patients
with MS in different age groups M (SD)
Indicators Age groups
20-40 years n = 104 41-60 years n = 131 61-80 years n = 129
Ps in the daytime, BPM 75,4±8,4 79,0±9,0 * 82,7± 6,3 *#
Ps at night, BPM 60,6±6,2 66,5±4,1 * 69,1±10,8 *#
Circadian index (CI) 1,20±0,11 1,19±0,13 1,15± 0,14 *#
VLF, ms2 1332,6±198,0 1368,3±328,4 1210,4±250 *#
LF, ms2 643,7±97,5 581,9±63,6* 479±70,4 *#
HF, ms2 395,9±61,9 226,3±41,6* 129,8±35,3 *#
TP, ms2 2422,4±252,9 2035,7±331,8* 1836,5±185,8 *#
LF/HF 1,76±0,06 2,67±0,08* 2,97±0,5 *#
NLF,% 28,6±1,3 27,9±4,9 29,4±0,5
NHF,% 16,4±1,9 10,5±1,2* 7,1±1,2 *#
SDNN, ms 61,8±19,3 59,3 ±15,5 50,9±18,7 #
PNN 50,% 17,9±3,0 15,9±2,6* 17,8±3,1 #
Note:
* - the differences are significant (at p<0.05) according to the Mann-Whitney test, compared to the corresponding indicators in the group of patients aged 20-40;
* - the differences are significant (at p<0.05) according to the Mann-Whitney test, compared to the corresponding indicators in the group of patients aged 41-60;
The analysis showed that the value of circadian index in patients of the third age group was significantly lower (1.14±0.12) than in patients of the first and second groups, amounting to respectively 1.2±0.11 and 1.19±0.13 (p<0.001). Comparing CI values in surveyed groups 1 and 2 did not reveal any significant differences. Besides, we noticed an increase of daytime and night Ps levels (up to 79.0±9.0 and 66.5±4.1 BPM) in patients of the second group compared to the first surveyed group, where the values of these indicators were, respectively, 75.4±8.4 and 60.6±6.2 BPM (p<0.001). The revealed alteration in the cardiac rhythm of patients with MS indicates adverse changes in the autonomic regulation of cardiac activity with the increase in their age.
It is noted that a considerable number of patients with MS have extrasystoles, especially ventricular ones. Evaluation of their nature and frequency showed a statistically significant increase in the frequency of both atrial and ventricular extrasystoles in the second and third groups compared to corresponding indicators in patients of the first group (p<0.001). At the same time, in the third group examined, the frequency of ventricular extrasystoles was higher than in the second group, while the indicator values amounted to 122.0±94.5 and 85.0±64.9, respectively, (p<0.001).
It should be noted that, with ageing, the patients an increased frequency of prognostically unfavorable ventricular extrasystoles was observed. So, in the third group, the relative number of ventricular extrasystoles of third and fourth gradations (L-W III and L-W-IV) was 11 (8.5%) and 7 (5.4%) of all cases, respectively (Table 4). In patients of the second group, the above mentioned extrasystoles were detected in 7 (5.3%) and 1 (0.8%) of all cases, respectively. In the first group no extrasystoles of high gradations were observed in any case. Extrasystoles of low gradations (L-W I
Table 4. Classification of patients with MS in different age groups by the sort of deviations of Holter ECG monitoring indicators
Варианты ВРС Age groups
20-40 years n = 104 41-60 years n = 131 61-80 years n = 129
abs % abs % abs %
Es/п 33 50,1 86 65,6* 95 73,6*
Es/ж 9 8,6 85 64,9* 122 94,5*#
L-W I 7 6,7 48 36,6* 51 39,5*
L-W II 2 1,9 29 22,1* 53 41,1*#
L-W III - - 7 5,2* 11 8,5*
L-W IV - - 1 0,8 7 5,4
ST seq. 1.5 mm Decrease. 4 3,8 54 41,2* 97 75,2*#
Note:
* - the differences are significant (at p<0.05) for the x2 criterion compared to the corresponding indicators in the group of patients aged 20-40;
# - the differences are significant (at p<0.05) for the x2 criterion compared to the corresponding indicators in the group of patients aged 41-60;
and L-W II) were more frequently detected in older age groups. In the third group the relative frequency of ventricular extrasystoles L-W I and L-W II amounted to 39.5% and 41.1%, respectively, and these values were significantly higher than in patients of the first group, where we had 6.7 and 1.9%, respectively, (p<0.01). At the same time, in the second group patients the frequency of this kind of extrasystoles (L-W I and L-W II) was higher than in the first group (p<0.05).
Another peculiarity of the data obtained during daily ECG monitoring of the patients with MS was the frequency of ST segment depression cases over 1.5 mm. In the third group we noticed 97 such cases (75.2%), which was significantly higher than in patients of the second and first groups, where the value of this parameter was 54 (41.2%) and 4 (3.8%) of all cases, respectively, (p<0.05).
Thus, when evaluating the daily ECG monitoring indicators in patients under survey, we can draw a conclusion that with ageing of MS patients the frequency of identifying risk factors for cardiovascular complications steadily increases.
DISCUSSION
The prevalence of metabolic syndrome in many countries in the world has become an epidemic [15]. We see a high probability of developing structural heart changes in patients with MS [6]. It is known that in such patients with a high frequency HRV disorders are observed, and by studying them we have a chance to evaluate the activity of various parts of the autonomic nervous system. Changes in HRV act as a prognostic marker of lethal outcomes in patients with diseases of the cardiovascular system [16-19]. At the same time, the debated issue is: changes in which type of activity (sympathetic or parasympathetic) act as a determining factor in the development of ANS dysfunction in MS.
Analysis of the daily ECG monitoring results in patients with MS conducted in our study showed that with ageing of patients, the frequency of detecting risk factors for cardiovascular complications, including heart rhythm disturbances, increases. The data we obtained are consistent with the results of a number of other authors. Thus, A. Ye. Kratnov et al. in their survey studied
heart rate variability in 131 men with MS at the age of 29 to 60 without coronary heart disease. The authors showed that the presence of metabolic syndrome in men comes amid dysfunction of the autonomic nervous system with a decrease in sympathetic effects on the heart (decrease in LF and VLF) [6].
The survey carried out by Ye. N. Kazidayeva and Yu. L. Venevtseva include 103 young people, 16-27 years old (average age 18.5±0.3), of whom 49.5% had normal body weight, 21.4% increased BW, and 14.6% obesity. In the group with obesity, the circadian index of heart rate was significantly lower against the background of a decrease in heart rate variability due to the waves of all three ranges, with more frequent disorders of repolarization processes and sleep apnea [5].
In general, researchers agree that today the availability of new bioinformatics methods allows to use a systematic approach in identifying disorders of the neurovegetative regulation of cardiac activity, which fully applies to patients with manifestations of the metabolic syndrome. Integrative characteristics of HRV indicate the presence of a number of pronounced disorders of the vegetative regulation in these patients, while HRV TP, VLF, LF indicators are interpreted as markers of changes.
CONCLUSION
The obtained results indicate the need for dynamic monitoring of patients with signs of metabolic syndrome conducting regular surveys to identify signs of cardiovascular system disorders, such as blood pressure and heart rate. The above confirms the need for further in-depth studies in order to identify factors that affect heart rhythm changes in overweight patients.
Disclosure of conflicts of interest. The author declares no financial or other potential conflicts of interest.
REFERENCES
1. Feofanova T. B., Bogdanov A. R. Development of new technology for non-invasive study of the electrophysiological properties of the myocardium in order to stratify the risk of arrhythmias in patients with morbid obesity. Nutrition issues. - 2015. - Vol. 84, No. S5. - P. 84.
2. Dedov1.1., AleksandrovA. A, Kukharenko S. S. Obesity: cardiac problems. Russian Medical Journal. - 2006. - Vol. 14, No. 13. -P. 930-935.
3. Endocrinology: national guide / ed. by I.I. Dedov, G.A. Melnichenko. Moscow: GEOTAR-Media, 2008. - P. 463-470.
4. Levina L. I., Kulikov A. M. Characteristics of the cardiovascular system in puberty. In the book: Adolescent medicine. SPb.: Spec. literature, 1999. - P.32-39.
5. Kazidayeva Ye.N., Venevtseva Yu.L. Peculiarities of the functional state of adolescents and young adults with the syndrome of autonomic dysfunction and arterial hypertension related to body weight. Bulletin of new medical technologies. Electronic edition. - 2012 - No. 1, section 2-6
6. Kratnov A. Ye, Yakimova A. V, Silkina Ye.Ye. Heart rate Variability in men with metabolic syndrome. Diabetes Mellitus. - 2013. - No. 1 (58). - P.15-18.
7. Kseneva S. I., Borodulina E. V, TrifonovO., Udut V. V. Vegetative provision of functions in arterial hypertension and metabolic disorders. Bulletin of experimental biology and medicine. -2016. - Vol. 161, No. 2. - P.197-200.
8. Khurs E. M., Andreev P. V., Poddubnaya A.V., et al. The Autonomic imbalance in the pathogenesis of metabolic syndrome. Clinical medicine. - 2010. - Vol. 88, No. 6. - P.39-42.
9. Umetani K., Kodama Y, Nakamura T. et al. High prevalence of
paroxysmal atrial fibrillation and/or atrial flutter in metabolic syndrome. Circ. J. - 2007. - Vol. 71. - P. 252-255
10. Onuchina Ye. L, SoloVev O. V, Onuchin S. G. et al. Evaluation of risk factors for development of atrial fibrillation in patients with metabolic syndrome. Clinical medicine. - 2012. - Vol. 90, No. 1. - P. 72-76.
11. Watanabe H, Tanabe N., Watanabe T. et al. Metabolic syndrome and risk of atrial fibrillation development. The Niigata Preventive Medicine Study. Circulation. - 2008. - Vol. 117. - P. 1255-1260
12. Tsyplenkova N. S., Panova Ye.I. Peculiarities of heart rate in men of working age with obesity and arterial hypertension. Obesity and metabolism. - 2016. - Vol. 13, No. 1.- P. 30-35.
13. Bayevsky R. M., Ivanov G. G. Heart Rate Variability: theoretical aspects and clinical applications. Moscow: Medicine, 2000. -295 pages.
14. Korkushko O. V, Pisaruk A. V, Shatilo V. B. et al. Analysis of heart rate variability in clinical practice. (Age aspects). - Kiev, 2002.
15. Shestakova M. V. Metabolic syndrome as a real threat to the health of the population of all countries of the world. Medical Bulletin. - 2009. - Vol. 484. - P.9-10.
16. Yavelov I. S. Sudden cardiac death in metabolic syndrome. A difficult patient. - 2012. - Vol.10(6). - P.34-39.
17. Kratnov, A. Ye, Demyankova, Yu. O., Shormanova L. O. Case of dilated cardiomyopathy in a patient with metabolic syndrome. Difficult patient. - 2011. - Vol. 9 (6). - P.20-23.
18. Tsyplenkova N. S., Panova Ye. I., Kichigin V. A, Domanova T. G. How does body weight affect the characteristics of heart rhythm. Bulletin of the Chuvash University. - 2013. - No. 3. - P. 563-567.
19. Leonfeva I. V, The problem of hypertension in children and adolescents. Vestn. perinatol. and Pediatrics. - 2006. - No. 5. - P. 7-18.
Abbreviations
HR - heart rate or the number of heartbeats
HRV - heart rate variability
LF - low frequencies
VLF - very low frequencies
HF - high frequencies
Es/a - Extrasystoles, atrial
Es/v - Extrasystoles, ventricular
L-W - Lown-Wolff (Lown-Wolff classification of rhythm disorders) CI - Circadian index
Dipper - Normal (optimal) degree of nightly fall in blood pressure Non-Dipper - Insufficient nightly fall in blood pressure Night-Peakers - Sustainable rise in night blood pressure («Night Peak»)
Over-dippers - Increased night-time fall in blood pressure («over-dip»)
TP-TP (Total Power) - the total power of all waves with a frequency ranging from 0,0033 Hz to 0.40 Hz N-N - gaps between normal contractions NLF - normal LF indicator [(LF/(LF+HF) ] NHF - normal HF indicator [HF/(LF+HF) ] SDNN - standard deviation from the average duration for all sinus intervals;
R-R PNN5O - The percentage of differences between successive R-R intervals greater than 50 ms
Accepted for publication: January 31,2019.
