ISSN 2412-4036 (print)
ISSN 2713-1823 (online)

Вариабельность ритма сердца в прогнозировании результата тилт-теста

Дупляков Д.В., Головина Г.А., Сысуенкова Е.В., Глухова В.Л., Гарькина С.В.

ГБУЗ Самарский областной клинический кардиологический диспансер, 443070, Самара, ул. Аэродромная, 43; ФБУЗ СМКЦ ФМБА России, Тольятти
Цель исследования — оценка динамики спектральных параметров вариабельности ритма сердца (ВРС) в ходе Вестминстерского и Итальянского протокола тилт-теста (ТТ). В исследование были включены 114 больных с рецидивирующими вазовагальными обмороками (ВВО). Исходя из результатов ТТ выделены 5 групп пациентов: положительный результат в ходе Вестминстерского протокола (ВПТТ) (1-я группа; n=30), отрицательный результат в ходе ВПТТ (2-я группа; n=23); положительный результат в ходе Итальянского протокола (ИПТТ) (3-я группа; n=44) и отрицательный результат в ходе ИПТТ (4-я группа; n=11). Контрольную группу составили 14 здоровых лиц без обмороков в анамнезе. Спектральные показатели ВРС анализировали в течение 3 пятиминутных периодов (до начала ТТ в горизонтальном положении, в первые 5 мин ортостаза, в последние 5 мин ортостаза). Структура вазовагальных ответов оказалась одинаковой для использованных протоколов ТТ. В положении лежа у пациентов 1—3-й групп регистрировались более низкие значения LF1 (n.u.) и LF1/HF1, а также высокие значения HF1 по сравнению с таковыми в контрольной группе и у пациентов с отрицательным результатом ИПТТ. Начальный этап ТТ у пациентов с положительным результатом ВПТТ (1-я группа) характеризовался почти двукратным увеличением значений LF (n.u.) и уменьшением показателей HF (n.u.) по сравнению с остальными пациентами. Во втором периоде отношение LF2/HF2 в 1-й группе увеличилось более чем в 5 раз, а в третьем периоде LF3/HF3 увеличилось более чем в 6 раз по сравнению с исходными. Таким образом, уже в исходном состоянии до проведения ТТ пациенты с ВВО имеют нарушение симпатовагального баланса. Положительный ответ в ходе ВПТТ характеризовался наиболее выраженной динамикой ВРС по сравнению с ИПТТ и группой контроля. Предполагается, что вазовагальные реакции в ходе ИПТТ могут быть инициированы медикаментозно обусловленной вазодилатацией.

Ключевые слова

вазовагальные обмороки
тилт-тест
вариабельность ритма сердца

Тилт-тест (ТТ) играет ключевую роль в диагностике вазовагальных обмороков (ВВО) [1, 2]. Начиная с 1986 г. предложено несколько протоколов ТТ [3—5]. На практике наиболее распространен Вестминстерский протокол ТТ (ВПТТ), однако он характеризуется меньшей чувствительностью по сравнению с Итальянским протоколом ТТ (ИПТТ). В то же время значительный сдвиг вегетативного баланса после сублингвального приема нитроглицерина приводит к снижению специфичности ИПТТ [1—3, 6].

Оценка вариабельности ритма сердца (ВРС) является общепринятым методом для неинвазивной оценки деятельности вегетативной нервной системы (ВНС) [7]. Спектральный анализ ВРС позволяет получить информацию о мощности временны`х колебаний интервалов RR в 3 диапазонах частот (очень низкие — VLF, низкие — LF, высокие — HF), а также о соотношении симпатических и парасимпатических влияний на синусовый ритм.

В исследованиях по изучению динамики ВРС в ходе ТТ у пациентов с ВВО и здоровых лиц получены противоречивые результаты [8—14]. Многие авторы описывают снижение показателей HF (ms2) и НF (n.u.) наряду с увеличением LF (n.u.) и LF/HF в период перехода из горизонтального положения в ортостаз [10, 12]. Тем не менее C. Kouakam и соавт. наблюдали снижение LF/HF у пациентов с положительным ТТ по сравнению с таковым у пациентов с отрицательным ответом [11].

В ряде исследований не получено подтверждения снижения активности симпатического звена ВНС или увеличения тонуса парасимпатического перед развитием обморока (синкопе) [11, 12]. Однако в работе B. Takase и соавт. появление продромальных симптомов сопровождалось значительным увеличением показателей LF (ms2), HF (ms2) и ТР (ms2) у больных среднего возраста с ВВО [9]. В то же время J. Mehlsen и соавт. показали, что кардиоингибиторный ответ характеризовался увеличением симпатической активности (LF) и снижением показателей HF незадолго до развития синкопального эпизода во время ТТ [12].

В крупном исследовании N. Virag и соавт., включавшем 1155 больных, динамика ВРС и уровня систолического артериального давления (АД) (LFRR и LFsBP) позволяла прогнозировать положительный результат ТТ с 95% чувствительностью и 93% специфичностью независимо от типа ответа [14].

Целью настоящего исследования являлась оценка динамики спектральных параметров ВРС в ходе ТТ, выполняемого согласно ВПТТ или ИПТТ у пациентов с рецидивирующими ВВО.

Материал и методы

В исследование включены 114 пациентов с рецидивирующими ВВО, имевших не менее 2 синкопальных эпизодов в течение последнего года. Все пациенты прошли комплексное медицинское обследование в соответствии с рекомендациями Европейского общества кардиологов [1, 2], после чего их рандомизировали для прохождения ТТ по ВПТТ или ИПТТ. Критериями исключения были наличие гиперчувствительности каротидного синуса, артериальной гипертензии, сахарного диабета или ишемической болезни сердца. Все пациенты подписывали информированное согласие перед включением в исследование.

Тилт-тест. ТТ выполнялся в утренние часы в тихой комнате при стабильной комнатной температуре. Поворотный стол приводился в движение электроприводом и был оборудован специальной подставкой для ног. Пациент в течение 20 мин находился в горизонтальном положении, после чего головной конец стола поднимали на 70%, длительность ортостаза составляла максимально 40 мин без использования лекарственных препаратов (ВПТТ) или 20 мин с последующим использованием сублингвального спрея нитроглицерина (400 мкг) (ИПТТ). При возникновении типичных симптомов обморока или пресинкопального состояния ТТ завершали, и пациента немедленно возвращали в горизонтальное положение. Критерием положительного результата было развитие обморока. Гемодинамический ответ в ходе ТТ оценивали согласно классификации VASIS [1].

По результатам ТТ было сформировано 5 групп пациентов. В 1-ю группу вошли 30 пациентов (11 мужчин, 19 женщин, средний возраст 28±14 лет) с положительным результатом пробы по ВПТТ, во 2-ю группу — 23 пациента (8 мужчин, 15 женщин, средний возраст 32±12,1 года) с отрицательным результатом ВПТТ, в 3-ю — 44 пациента (15 мужчин, 29 женщин, средний возраст 33,1±11,4 года) с положительным результатом пробы по ИПТТ. В 4-ю группу объединили 11 пациентов (4 мужчин, 7 женщин, средний возраст 32,5±13,6 года) с отрицательным результатом ИПТТ. Из дальнейшего исследования были исключены 6 пациентов по причине развития синкопе на 2—9-й минуте ТТ и, соответственно, невозможности провести оценку ВРС в третьем периоде. В состав контрольной группы вошли 14 здоровых добровольцев (5 мужчин, 9 женщин, средний возраст 34,4±14,4 года) без синкопального анамнеза, сопоставимых по полу и возрасту с обследованными пациентами.

ВРС. Чтобы оценить состояние ВНС, выполняли анализ спектральной мощности параметров ВРС согласно Рекомендациям Европейского общества кардиологов и Североамериканского общества электрофизиологии и электростимуляции [7]. Спектральные показатели ВРС рассчитывали с помощью метода быстрого преобразования Фурье для трех коротких периодов времени: последние 5 мин в горизонтальном положении непосредственно перед переводом пациента в ортостаз (первый период), первые 5 мин сразу после перевода стола в ортостаз (второй период), последние 5 мин непосредственно перед развитием ВВО либо последние 5 мин ТТ, в случае отрицательного результата (третий период).

Оценивали мощность высокочастотной спектральной составляющей (HF; 0,15—0,4 Гц), низкочастотной спектральной составляющей (LF; 0,05—0,15 Гц) и отношение мощности низкочастотной составляющей к мощности высокочастотной составляющей (LF/HF). Измерения LF и HF спектральных составляющих выполняли как в абсолютных значениях мощности (ms2), так и в нормализованных единицах (n.u.). Для оценки изменения вегетативного баланса в течение каждого периода дополнительно рассчитывали следующие параметры: LF2/LF1 (ms2), LF2/LF1 (n.u.), HF2/HF1 (ms2), HF2/HF1 (n.u.), LF3/LF1 (ms2), LF3/LF1 (n.u.), HF3/HF1 (ms2), HF3/HF1 (n.u.).

Статистический анализ. Статистическую обработку данных проводили с помощью программного обеспечения Statistica 7.0. При наличии нормального распределения сравнения переменных выполняли с помощью двустороннего t-критерия; для групп признаков, распределение которых отличается от нормального, использовали критерии Вилкоксона, Манна—Уитни и χ2. Для описания количественных признаков, имеющих нормальное распределение, указаны среднее значение признака ± среднее квадратичное отклонение; в случае распределения, отличного от нормального, приведены значения медианы. Различия считали статистически значимыми при р<0,05.

Результаты

Исходные характеристики пациентов представлены в табл. 1. Изучаемые группы не различались по возрасту, полу, времени возникновения первого синкопе, частоте повторных рецидивов, а также по гемодинамическим параметрам в покое.

Таблица 1. Исходная характеристика обследованных пациентов

Примечание. ЧСС — частота сердечных сокращений; АД — артериальное давление.

Оба используемых протокола показали примерно равное распределение положительных и отрицательных ответов при выполнении ТТ. В группе с положительным результатом ВПТТ смешанный тип ответа по классификации VASIS наблюдался у 19 пациентов, кардиоингибиторный тип — у 2 и вазодепрессорный тип у остальных 9. Положительный ответ регистрировался в среднем на 20-й минуте ТТ (19,9 (10—38) мин). В группе с положительным результатом ИПТТ смешанный тип ответа получен у 28 пациентов, в то время как кардиоингибиторный и вазодепрессорный тип — у 3 и 13 пациентов соответственно. Положительная реакция регистрировалась в среднем через 4 мин после сублинг вального приема нитроглицерина (3,9 (2—7) мин). В группе контроля все обследуемые имели отрицательный результат ВПТТ.

Исходно между группами не выявлены различия в спектральных параметрах ВРС — LF, HF, LF/HF, если они выражались в абсолютных значениях мощности (ms2) (табл. 2). Амплитуда вариабельности HF (ms2) в период перехода в ортостаз резко снижалась как у больных с ВВО, так и в группе контроля, однако значимых различий между группами не было (табл. 3). В то же время характер изменений компонента LF (ms2) было невозможно прогнозировать: амплитуда LF увеличивалась у 50—69% больных с ВВО, но в то же время уменьшалась в 42% случаев (см. рисунок, а). Динамика амплитуды общей мощности спектра ТР (ms2) в общих чертах напоминала характер изменений низкочастотного компонента LF (см. рисунок, б).

Таблица 2. Исходные параметры ВРС в абсолютных значениях мощности ms2

Примечание. Здесь и в табл. 4 ВРС — вариабельность ритма сердца.

Таблица 3. Динамика показателей HF (ms2) в течение 3 периодов ТТ

Примечание.* — p<0,05 при внутригрупповом сравнении. Здесь и в табл. 4, 5 ТТ — тилт-тест.

Рисунок.

Изменения параметров LF (n.u.), HF (n.u.) и LF/HF в ходе ТТ представлены в табл. 4. В горизонтальном положении пациенты 1—3-й групп в целом имели сходные показатели ВРС, которые статистически значимо отличались от показателей у пациентов 4-й группы с отрицательным результатом ИПТТ и лиц контрольной группы. У пациентов 1—3-й групп выявлены более низкие исходные значения LF1 (n.u.) и отношения LF1/HF1, а также увеличение HF1 (n.u.). Следует отметить, у пациентов 1—3-й групп имелись сходные исходные значения спектральных характеристик ВРС независимо от конечного результата тестирования, в то время как у пациентов 4-й группы с отрицательным результатом ИПТТ показатели были почти такими же, как в группе контроля.

Таблица 4. Динамика параметров ВРС (n.u.) в течение 3 периодов ТТ

Примечание.* — p<0,05 при сравнении с контрольной группой.

Начальный этап ТТ (второй период) у пациентов с последующим положительным результатом ВПТТ (1-я группа) характеризовался почти двукратным увеличением значений LF (n.u.) по сравнению с другими пациентами и группой контроля (табл. 5). Уровень HF2 (n.u.) снижался в течение первых 5 мин ортостатической фазы относительно HF1 у подавляющего большинства пациентов, но только в 1-й группе с положительным результатом ВПТТ наблюдалось снижение HF (n.u.) более чем в 2 раза. В связи с этим пациенты 1-й группы с положительным результатом ВПТТ имели наибольшее значение отношения LF2/HF2, более чем в 5 раз превышающее исходные значения, в то время как в остальных группах отмечалось не более чем двукратное увеличение отношения LF2/HF2.

Таблица 5. Степень изменений LF (n.u.) и НF (n.u.) в ходе второго и третьего периодов ТТ

Примечание.* — p<0,05 при сравнении 1-й группы и групп 2–4;** — p<0,05 при сравнении 1-й и контрольной групп.

Перед развитием обморока на заключительном этапе ТТ (третий период) показатели LF3 (n.u.) достигали наивысших значений во всех изучаемых группах без значимых различий между ними. Амплитуда HF3 (n.u.) уменьшалась у всех больных, но статистически значимые различия получены только у пациентов с положительным результатом ВПТТ и отрицательным результатом ИПТТ. Отношение LF3/HF3 также увеличивалось во всех обследованных группах без значимых различий между ними. Тем не менее в течение третьего периода показатель LF3/HF3 характеризовался более чем 6-кратным увеличением у больных с положительным результатом ВПТТ (1-я группа), тогда как в остальных группах не превышал значений LF/HF начала второго периода в группе с положительным результатом ВПТТ.

Обсуждение

Изменения ВРС неоднократно изучались у больных с ВВО в покое, при повседневной физической активности и непосредственно перед развитием синкопального эпизода [8—20]. Целью этих исследований являлось изучение механизма возникновения синкопе, прогноз результата ТТ, выбор наиболее эффективных методов лечения ВВО. Однако анализ параметров ВРС в ходе ТТ является довольно сложной задачей в связи с различной длительностью периодов ТТ и трудностью правильной интерпретации данных, что способствовало получению противоречивых результатов и выводов в указанных выше работах. Некоторые исследователи не выявили значимых различий в исходных параметрах ВРС у пациентов с различными типами вазовагальных ответов в ходе ТТ [11, 12], а также между пациентами с ВВО и здоровыми лицами [20]. При этом другие авторы описывали значимое изменение активности симпатического или парасимпатического отделов ВНС у больных с ВВО по сравнению со здоровыми лицами [14—16, 19]. Существует точка зрения, что положительный результат ТТ у пациентов с рецидивирующими ВВО может быть спрогнозирован у лиц, имеющих высокую активность парасимпатического отдела ВНС на начальном этапе ТТ [17, 18].

Во многих исследованиях показано уменьшение абсолютных значений мощности спектральных составляющих LF и HF (ms2) в период перехода в ортостаз наряду с увеличением показателей LF (n.u.) и LF/HF [12, 20]. Только в одной работе упоминается о снижении соотношения LF/HF во время ортостатической фазы у больных с ВВО с положительным результатом ТТ по сравнению с пациентами, имеющими отрицательный результат [11].

Нам не удалось спрогнозировать результат ТТ на основании параметров ВРС, выраженных в абсолютных значениях мощности (ms2) из-за непредсказуемого изменения компонентов LF и TP. При этом амплитуда HF (ms2) достоверно уменьшалась на каждой из 3 стадий ТТ у всех пациентов, включенных в исследование, в отсутствие различий между изучаемыми группами.

В то же время у пациентов с повторными обмороками и положительным результатом ВПТТ в горизонтальном положении наблюдалось значительное снижение показателей LF (n.u.) и увеличение HF (n.u.), что отражает достоверное повышение исходного тонуса парасимпатического отдела ВНС. В ортостатическую фазу повышение симпатического тонуса преобладало у всех пациентов, но наиболее значительный сдвиг наблюдался именно в группе с положительным результатом ВПТТ. Это сопровождалось наиболее выраженной динамикой отношений LF2/HF2 и LF2/LF1. Парасимпатическая активность снижалась в период перехода в ортостаз, но опять же, у пациентов 1-й группы с положительным результатом ВПТТ наблюдалась особенно выраженная динамика — наименьшие значения соотношения HF2/HF1 (n.u.) среди всех обследованных групп.

Проведенный нами анализ параметров ВРС перед развитием синкопального эпизода не позволяет утверждать, что главной причиной положительного результата ТТ являются дополнительные изменения симпатических или парасимпатических влияний на сердце в течение последних 5 мин исследования. Эти данные согласуются с результатами большинства предыдущих работ [10—12], за единственным исключением [17]. Тем не менее следует обратить внимание на то, что максимальное соотношение LF3/HF3 в нашем исследовании регистрировалось у пациентов 1-й группы с положительным результатом ВПТТ и пациентов 4-й группы с отрицательным результатом ИПТТ. В остальных 3 группах этот показатель был ниже, чем отношение LF/HF у пациентов с положительным результатом ВПТТ в течение первых 5 мин исследования (2-й период).

Неожиданной находкой явилось то, что мы не обнаружили дополнительных вегетативных нарушений перед развитием ВВО у пациентов с положительным результатом ИПТТ. Это позволяет предположить, что вазовагальный ответ в этой группе инициируется вазодилатацией, вызванной нитроглицерином, так как изменения вегетативного баланса в ходе ТТ у них не отличались от такового в группе контроля.

Ограничения исследования. В настоящем исследовании для оценки ВРС использован метод быстрого преобразования Фурье, несмотря на то что первые 5 мин ТТ не могут быть расценены как стационарный период. Подобные ограничения могут быть применимы и к последнему периоду времени перед развитием синкопе (третий период). Мы также не оценивали частоту дыхательных движений в течение всего исследования.

Тем не менее, несмотря на упомянутые ограничения, мы полагаем, что анализ параметров ВРС в ходе ТТ способствует лучшему пониманию патофизиологии ВВО и является методом выбора для прогнозирования успешного результата в процессе ТТ.

Заключение

Практически у всех пациентов с рецидивирующими вазовагальными обмороками имеется нарушение симпатовагального баланса в покое. Несмотря на это, по сравнению с пациентами остальных групп и группой контроля вазовагальный ответ в ходе ортостаза у пациентов с положительным результатом Вестминстерского протокола тилт-теста был наиболее выражен. Вазовагальные реакции в ходе Итальянского протокола тилт-теста могут быть инициированы медикаментозно (нитроглицерин) обусловленной вазодилатацией. По нашим данным, у пациентов, подверженных вазовагальным обморокам, развитие синкопе начинается в течение первых 5 мин исследования, однако явные клинические проявления развиваются позднее в ходе тестирования.

Список литературы

1. Brignole M., Alboni P., Benditt D.G. et al. Guidelines on management (diagnosis and treatment) of syncope-Update 2004. Europace 2004;6:467—537.

2. Moya A., Sutton R., Ammirati F. et al. Guidelines for the diagnosis and management of syncope (version 2009). Eur Heart J 2009;30:2631—2671.

3. Benditt D.G., Ferguson D.W., Grubb B.P. et al. Tilt table testing for assessing syncope. JACC 1996;28:263—275.

4. Fitzpatrick A.P., Theodorakis G., Vardas P., Sutton R. Methodology of head-up tilt testing in patients with unexplained syncope. JACC 1991;17:125—130.

5. Bartoletti A., Alboni P., Ammirati F. et al. The Italian Protocol: a simplified head-up tilt testing potentiated with oral nitroglycerin to assess patients with unexplained syncope. Europace 2000;2:339—342.

6. Farwell D.J., Sulke A.N. A randomized prospective comparison of three protocols for head-up tilt testing and carotid sinus massage. Int J Cardiol 2005;105:241—249.

7. Task force of the European Society of Cardiology and the North American Society of pacing and electrophysiology. Heart rate variability. Standarts of measurement, physiological interpretation and clinical use. Circulation 1996;93:1043—1065.

8. Lipsitz L.A., Mietus J., Moody G.B., Goldberger A.L. Spectral characteristics of heart rate variability before and during postural tilt: relations to aging and risk of syncope. Circulation 1990;81:1803—1810.

9. Takase B., Bjerregaard P., Greenwalt T. et al. Heart rate variability and head-up tilt testing in patients with syncope of undetermined etiology. Jpn Circ J 1996;60:841—852.

10. Gielerak G., Makowski K., Kramarz E. et al. Heart rate variability during head-up tilt test in patients with syncope of unknown origin. Kardiol Pol 2002;57:399—406.

11. Kouakam C., Lacroix D., Zghal N. et al. Inadequate sympathovagal balance in response to orthostatism in patients with unexplained syncope and a positive head up tilt test. Heart 1999;82:312—318.

12. Mehlsen J., Kaijer M.N., Mehlsen A.B. Autonomic and electrocardiographic changes in cardioinhibitory syncope. Europace 2008;10:91—95.

13. Suzuki M., Hori S., Tomita Y., Aikawa N. Orthostatic decrease in cardiac chaos during head-up tilt test in patients with vasovagal syncope. Circ J 2006;70:902—908.

14. Virag N., Sutton R., Vetter R. et al. Prediction of vasovagal syncope from heart rate and blood pressure trend and variability: experience in 1.155 patients. Heart Rhythm 2007;11:1375—1382.

15. Takase B., Akima T., Satomura K. et al. Assessment of autonomic activity during daily life of patients with head up tilt-induced prolonged asystole. Biomed Pharmacother 2004;58:S40—44.

16. Salameh E., Kadri Z., Neemtallah R. et al. Heart rate variability and vasovagal syncope. Ann Cardiol Angeiol 2007;56:88—91.

17. Arslan U., Ozdemir M., Turkoğlu S. et al. Heart rate variability in neurally mediated reflex syncope. Acta Cardiol 2006;61:599—602.

18. Piccirilo G., Magri D., di Carlo S. et al. Power spectral analysis of heart rate variability as a predictive test in choosing the most effective length for tilttraining. Int J Cardiol 2006;111:59—66.

19. Tyurina T.V. Heart rate variability in patients with cardioinhibitory and vasodepressor neurocardiogenic syncope. J. Arrhytm. 2004;35:70–72 (Tюрина T.В. Вариабельность ритма сердца у больных кардиоингибиторными и вазодепрессорными нейрогенными обмороками. Вестн аритомол 2004;35:70—72).

20. Evrengul H., Tavli V., Evrengul H. et al. Spectral and time-domain analysis of heart-rate variability during head-upright tilt-table testing in children with neurally mediated syncope. Pediatr Cardiol 2006;27:670—678.

Об авторах / Для корреспонденции

ГБУЗ Самарский областной клинический кардиологический диспансер
Дупляков Д.В. - д.м.н., доцент, зам. гл. врача.
Гарькина С.В. - к.м.н., врач-кардиолог.
ФБУЗ Самарский медицинский клинический центр ФМБА РФ, Тольятти
Головина Г.А. - к.м.н., врач-кардиолог.
Сысуенкова Е.В. - зав. отделением функциональной диагностики.
Глухова В.Л. - зав. кардиологическим отделением.
Е-mail: duplyakov@yahoo.com

Также по теме