CC BY
56
№ 4 - 2014 г.
14.00.00 медицинские и фармацевтические науки
УДК 612.173.3:612.18
ОСОБЕННОСТИ ДИСПЕРСИИ RR-ИНТЕРВАЛОВ И ДИСПЕРСИИ КОМПЛЕКСА QRS В ХОДЕ ОРТОСТАЗА
Д. Ф. Зейналов, У. Н. Сейфуллаева. О. В. Сорокин, А. П. Рыженков
ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрав
России (г. Новосибирск)
В настоящей работе изучены 5-минутные отрезки кардиоинтервалографии (КИГ) с выделением ЯЯ- и QRS-диапазонов в сравнении, предложен функциональный подход (субфазовый анализ КИГ), позволяющий на системном уровне количественно оценить биофизические явления на молекулярном уровне, происходящие в фазу потенциала действия сократительного кардиомиоцита, по данным дисперсии комплекса QRS.
Ключевые слова: кардиоинтервалография, субфазовый анализ, функциональный подход, сердечный цикл, комплекс QRS.
Зейналов Девран Фикрад оглы — студент 3-го курса педиатрического факультета ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», е-mail: [email protected]
Сейфуллаева Ульвия Нематовна — студент 3-го курса лечебного факультета ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», е-mail: [email protected]
Сорокин Олег Викторович — кандидат медицинских наук, доцент кафедры нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», рабочий телефон: 8 (383) 292-67-09, e-mail: [email protected]
Рыженков Антон Павлович — студент 3-го курса лечебного факультета ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», е-mail: [email protected]
Введение. Согласно международной номенклатуре в потенциале действия (ПД) сократительного кардиомиоцита выделяют 4 основные фазы [2]. Комплекс QRS отражает 1-ю фазу — быструю начальную деполяризацию рабочего миокарда желудочков, связанную с натриевой проводимостью. В кардиомиоцитах ПД инициируется активацией быстрых №-каналов. Активация быстрых №-каналов, которые расположены в мембране, ведет к увеличению проходимости для ионов сопровождается это движением ионов внутрь клетки через эти каналы. После периода, лежащего в диапазоне между
0,5 мс и несколькими сотнями миллисекунд, проводимость для ионов быстро уменьшается из-за инактивации каналов. Однако этот очень короткий, но все же очень быстрый поток ионов создает предпосылки для развития ряда таких событий, как последствие входящего №-тока. Также активируется К+-ток, направленный наружу (и. Этот период ПД связан с фазой асимметрического и изометрического сокращения — фазой напряжения сердечного цикла. Далее другие потенциалы — управляемые ионные каналы, К- и Са-каналы, начинают свою работу и вносят свой вклад в развитие ПД [4]. Натриевые каналы можно блокировать особыми препаратами-блокаторами натриевых каналов («быстрых»), которые блокируют их в мембране кардиомиоцитов, тем самым снижая скорость деполяризации сердечного волокна, и поэтому оказывают мембраностабилизирующее и антиаритмическое действия. В связи с замедлением быстрой деполяризации натриевый блокатор группы I (например, хинидин) также снижает возбудимость и проводимость, а из-за замедления спонтанной медленной деполяризации снижает автоматизм волокон Пуркинье.
При сопоставлении суммарного монофазного ПД с ЭКГ-кривой комплекс QRS полностью соответствует фазе быстрой деполяризации. Значит, можно оценить дисперсию комплекса QRS методами временного и спектрального математического анализа на системном уровне с помощью функционального метода (субфазовый анализ кардиоинтервалограммы), можно проанализировать достаточность вышеперечисленных процессов, в том числе связанных с эффективностью работы №-каналов [7, 8].
Рис. 1. Сопоставление монофазного потенциала действия кардиомиоцитов и ЭКГ-кривой
Материалы и методы. В исследовании приняли участие 40 условно здоровых студентов НГМУ (18-22 лет). Основными критериями включения в исследование были отсутствие хронических соматических и психических заболеваний, наличие синусного ритма.
к
И
Прлнни^мк}
Запись кардиоинтервалографии (КИГ) производилась на аппарате «ВНС-Микро» компании Нейрософт (г. Иваново) в течение 5 мин в положении лёжа и 5 мин при
проведении активной ортостатической пробы [1, 6, 10]. Для субфазового анализа дисперсии комплекса QRS использовалось программное обеспечение «КардиоБОС» компании Биоквант (г. Новосибирск) [6].
Анализ кардиоинтервалограммы начинался с 30-го сердечного цикла после исключения нестационарного периода, связанного с переходом в вертикальное положение испытуемого.
Статистический анализ полученных данных производился с помощью программы «Statistica 7.0» (в статье приведены значения медианы и интерквантильного размаха с уровнем значимости р < 0,05).
Результаты и их обсуждение. Ранее мы опубликовали предварительные нормативные диапазоны по дисперсии ST-сегмента, интервала ТТ [8, 9]. В настоящей статье проведен сравнительный анализ дисперсии RR-интервалов и комплекса QRS в ходе ортостаза (рис. 2-4).
Рис. 2. Изменение средней длительности сердечного цикла и средней длительности
комплекса QRS в ходе ортостаза
В левой части рис. 2 показана динамика изменения длительности сердечного цикла в целом. Видно, что наблюдается закономерное снижение средней длительности сердечного цикла (RRNN) с 772,9 до 615,45 мс (на — 20 %) в ходе ортостаза по сравнению с фоном. В правой части графика показано синхронное уменьшение средней длительности комплекса QRS (QSNN) с 91 до 81 мс (на — 11 %) в ходе ортостаза, что находится в разумных пределах в соответствии с принятыми теоретическими воззрениями на механизм ортостатической реакции. Несмотря на то, что тенденции к снижению сонаправлены, механизмы, ответственные за изменение средней длительности указанных диапазонов, вероятно разные. Субфазовый анализ кардиоинтервалограммы с использованием быстрого преобразования Фурье позволяет детализировать некоторые особенности, представленные на рис. 3 и 4.
Рис. 3. Динамика изменения нормализованной мощности спектра в низко-и высокочастотном диапазонах по данным дисперсии RR-интервала
В левой части рис. 3 показано увеличение мощности спектра в низкочастотном диапазоне (LFnu), что указывает на рост доли симпатических влияний в контроле хронотропной функции пейсмейкеров в ходе ортостаза с 48,65 до 84,4 у.е. (на + 74 %). В правой части рис. 3 показано снижение мощности спектра в высокочастотной компоненте спектра (ОТпи) с 51,35 до 15,6 у.е. (на — 70 %), что указывает на снижение доли парасимпатических влияний в регуляции пейсмейкеров синоатриального узла [9].
Рис. 4. Динамика изменения нормализованной мощности спектра в низко-и высокочастотном диапазонах по данным дисперсии комплекса QRS
В то же время анализ мощности спектра в этих диапазонах по дисперсии комплекса QRS показывает абсолютно противоположные тенденции (рис. 4). Так, доля низкочастотных влияний ^пи) во время ортостаза снижается со значения 41,35 до 27,65 у.е. (на — 33 %), а высокочастотных влияний (Шпи) увеличивается со значения 58,65 до 72,35 у.е. (на + 23 %), т. е. во время фазы напряжения сердечного цикла доля симпатических влияний снижается, а доля парасимпатических влияний увеличивается. Это сопровождается уменьшением средней длительности комплекса QRS в ходе ортостаза. Противоположные реакции могут объясняться благодаря субфазовому анализу, который позволит найти регуляторные особенности по данному комплексу или фазе сердечного цикла и доказать разные характеры внутри- и экстракардиальных регулирующих влияния на механизмы в этих фазах [5].
Выводы
1. В ходе ортостаза наблюдается сонаправленная тенденция в динамике средней длительности RR-интервалов и комплекса QRS, связанная с особенностями
вегетативной регуляции ионных токов в разные фазы сердечного цикла. 2. Предложенный нами подход (субфазовый анализ кардиоинтервалограммы) позволяет на системном уровне количественно оценить явления, происходящие в период напряжения сердечного цикла, в том числе связанные с эффективностью работы натриевых каналов в период быстрой деполяризации.
Список литературы
1. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем : методические рекомендации / Р. М. Баевский,
Г. Г. Иванов, Л. В. Чирейкин [и др.] // Вестн. аритмологии. — 2001. — № 24. — С. 65-87.
2. Гайтон А. Г. Медицинская физиология / А. Г. Гайтон, Д. Э. Холл. — Логосфера, 2008.
— 1296 с.
3. Гилман А. Г. Клиническая фармакология по Гудману и Гилману / А. Г. Гилман. — М. : Практика, 2006.
4. Камкин А. Г. Физиология и молекулярная биология мембран клеток : учебное пособие для студентов высших учебных заведений / А. Г. Камкин, И. С. Кисилёва. — М. : Издтельский центр «Академия», 2008.
5. Факторный анализ параметров вегетативной регуляции сердечного ритма у детей / О. В. Сорокин, Е. В. Маркова, С. В. Труфакин [и др.] // Бюл. СО РАМН. — 2004. — № 1.
— С. 32-39.
6. Сорокин О. В. Особенности дисперсии RR-, QT- и TQ-периодов у подростков при проведении ортостатической пробы [Электронный ресурс] / О. В. Сорокин,
В. Г. Ефименко, А. В. Титенко // Медицина и образование в Сибири : сетевое научное издание. — 2012. — № 4. — Режим доступа : http://ngmu.ru/cozo/mos/artide/text_fulLphp?id=761
7. Спектральные характеристики QT-TQ дисперсии у подростков при проведении ортостатической пробы / О. В. Сорокин, В. Г. Ефименко, А. В. Титенко [и др.] // Медицина и образование в Сибири : сетевое научное издание. — 2013. — № 1.
— Режим доступа : http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=922
8. Сорокин О. В. Особенности дисперсии RR-интервалов и интервала TT в ходе ортостаза [Электронный ресурс] / О. В. Сорокин, У. Н. Сейфуллаева // Медицина и образование
в Сибири : сетевое научное издание. — 2013. — № 3. — Режим доступа : http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=1026
9. Сорокин О. В. Особенности дисперсии RR-интервалов и ST-сегмента в ходе ортостаза [Электронный ресурс] / О. В. Сорокин, Д. Ф. Зейналов // Медицина и образование
в Сибири : сетевое научное издание. — 2013. — № 3. — Режим доступа : http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=10265 10. Флейшман А. Н. Медленные колебания гемодинамики. Теория, практическое
применение в клинической медицине и профилактике : монография / А. Н. Флейшман.
— Новосибирск : Наука, 1999. — 266 с.
FEATURES OF DISPERSION OF RR-INTERVALS AND DISPERSIONS OF QRS COMPLEX AT ORTHOSTASIS
D. F. Zeynalov. U. N. Seyfullayeva. O. V. Sorokin. A. P. Ryzhenkov
SBEIHPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health» (Novosibirsk c.)
5-minute intervals of cardiointervalography (CIG) with allocation of RR-and QRS ranges in comparison are studied in the presented work. Functional approach (subphase CIG analysis) is offered allowing at the system level to quantitatively estimate the biophysical phenomena at the molecular level occurring in a potential phase of action of a contractile cardiomyocyte according to dispersion of the QRS complex.
Keywords: cardiointervalography, subphase analysis, functional approach, cardiac cycle, QRS complex.
About authors:
Zeynalov Devran Fikrad ogly — student of the 3rd course of pediatric faculty at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health», e-mail: [email protected]
Seyfullayeva Ulviya Nematovna — student of the 2nd course of medical at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health», e-mail: [email protected]
Sorokin Oleg Viktorovich — candidate of medical sciences, assistant professor of normal physiology chair at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Helath», office number: 8 (383) 292-67-09, e-mail: [email protected]
Ryzhenkov Anton Pavlovich — student of the 3rd course of pediatric faculty at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health», e-mail: [email protected]
List of the Literature:
1. The analysis of variability of cardiac rhythm at using various electrocardiographic systems: methodical recommendations / R. M. Bayevsky, G. G. Ivanov, L. V. Chireykin [etc.] // Bulletin of Arrhythmology. — 2001. — № 24. — P. 65-87.
2. Gayton A. G. Medical physiology / A. G. Gayton, D. E. Hall. — Logosfera, 2008. — 1296 P.
3. Gilman A. G. Clinical pharmacology according to Gudman and Gilman / A. G. Gilman. — M.: Practice, 2006.
4. Kamkin A. G. Physiology and molecular biology of membranes of cells: manual for students of higher educational institutions / A. G. Kamkin, I. S. Kisilyova. — M.: Publishing center «Academy», 2008.
5. The factorial analysis of parameters of vegetative regulation of cardiac rhythm at children / O. V. Sorokin, E. V. Markova, S. V. Trufakin [etc.] // Bulletin of the SB RAMS. — 2004.
— № 1. — P. 32-39.
6. Sorokin O. V. Features of dispersion of RR-, QT-and the TQ periods at teenagers
at carrying out orthostasis test [electronic resource] / O. V. Sorokin, V. G. Efimenko, A. V.
Titenko // Medicine and education in Siberia: network scientific publication. — 2012. — № 4. — Access mode: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php? id=761
7. Spectral characteristics of QT-TQ of dispersion at teenagers at carrying out orthostasis test / O. V. Sorokin, V. G. Efimenko, A. V. Titenko [etc.] // Medicine and education
in Siberia: network scientific publication. — 2013. — № 1. — Access mode: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=922
8. Sorokin O. V. Features of dispersion of RR intervals and TT interval during orthostasis [electron resource] / O. V. Sorokin, U. N. Seyfullayeva // Medicine and education in Siberia: network scientific publication. — 2013. — № 3. — Access mode: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=1026
9. Sorokin O. V. Features of dispersion of RR intervals and ST segment during orthostasis [electron resource] / O. V. Sorokin, D.F. Zeynalov // Medicine and education in Siberia: network scientific publication. — 2013. — № 3. — Access mode: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=10265
10. Fleyshman A. N. Slow fluctuations of hemodynamic. The theory, practical application in clinical medicine and prophylaxis: monograph / A. N. Fleyshman. — Novosibirsk: Science, 1999. — 266 P.
