Вариабельность ритма сердца и ее взаимосвязь с ожирением и уровнем кортизолемии у больных с артериальной гипертензией первой степени.

Симпатический отдел вегетативной нервной системы (ВНС) является ключевым звеном регуляции артериального давления (АД) и частоты сокращений сердца (ЧСС), вносит большой вклад в повышение АД и развитие артериальной гипертензии (АГ) [8, 18]. Поэтому его изучению у больных с АГ посвящено большое количество работ. В исследованиях последних лет при использовании электрофизиологических (микронейрография) и нейрохимических (региональный обмен норадреналина) методов выявляли повышение региональной симпатической активности в почках, сердце и сосудах скелетной мускулатуры [8] у больных с АГ.

Также было отмечено, что гиперактивность симпатической нервной системы (СНС) сопровождается недостаточным снижением АД в ночное время [9] и выраженной гипертрофией левого желудочка [10].

Непрямая оценка активности ВНС путем определения вариабельности ритма сердца (ВРС) проводится уже давно. ВРС – это колебания ЧСС около некоторого среднего значения на исследуемом промежутке времени [3]. ВРС можно оценить с использованием временного и частотного анализа. Временной анализ обычно применяется для исследования длительной записи ЭКГ, в частности, во время суточного мониторирования ЭКГ. К его недостаткам относится сложность стандартизации условий исследования за столь продолжительный период. Частотный анализ с использованием быстрого преобразования Фурье рекомендуется проводить в течение 5 минут в стандартных условиях [12], что позволяет максимально исключить влияние внешних раздражителей на результаты исследования. При этом определяют общую мощность спектра (TP), ее высоко- (HF) и низкочастотные (LF) компоненты, а также их соотношение (LF/HF). Известно, что выраженность высокочастотных колебаний зависит от активности парасимпатической нервной системы, тогда как низкочастотные колебания имеют более сложный генез и могут наряду с возбуждением обоих звеньев ВНС отражать активность барорецепторов и ренин-ангиотензин-альдостероновой системы [2].

В нескольких исследованиях, в том числе популяционных, показано снижение ВРС у больных с АГ [16, 17, 19]. Несмотря на наличие разногласий в определении прогностической значимости отдельных компонентов ВРС, большинство работ подтверждает снижение ВРС у пациентов с высоким нормальным АД и больных с АГ всех степеней. Поскольку ВРС отражает выраженность активации симпатической и парасимпатической нервной системы, ее снижение, на первый взгляд, противоречит доказанному повышению активности СНС у больных с АГ и требует объяснения.

Известно, что кортизол играет пермиссивную роль в действии катехоламинов [4]. Мы предположили, что разнонаправленные изменения в секреции двух стрессовых гормонов – кортизола и адреналина – могут приводить к уменьшению показателей ВРС на фоне повышенной активности СНС. Не исключено, что на снижение ВРС у больных с АГ может влиять избыточная масса тела или ожирение, наблюдаемые у большинства пациентов с повышенным АД. В этих условиях отмечается дисбаланс активности СНС в отдельных органах: наряду с гиперактивностью в почках наблюдается ее гипоактивность в сердце [7, 13], что может привести к снижению симпатической составляющей ВРС.

Цель исследования – определение спектральных характеристик ВРС, наличия и выраженности их изменений у больных с АГ 1-й степени, а также выявление возможной взаимосвязи общей мощности спектра и его высокочастотного и низкочастотного компонентов с показателями кортизолемии и ожирением.

Материал и методы

Нами обследовано 86 больных с АГ 1-й степени. Контрольную группу составили 38 пациентов с оптимальным или нормальным АД. Обследованные не отличались по возрасту ((48,5±0,8) и (46,3±1,1) года соответственно) и полу (65 % мужчин в основной и 55 % в контрольной группах). У пациентов с повышенным АД отмечали значительно (Р<0,001) более высокий индекс массы тела (ИМТ), что в целом характерно для больных с АГ [6]. ИМТ в основной группе составил (30,5±0,5) кг/м2, в контрольной – (25,2±0,8) кг/м2. Ожирение было выявлено у 64 % больных с АГ 1-й степени и 11 % обследованных без повышения АД.

В исследование не включали пациентов с тяжелой степенью АГ, больных с осложненным течением гипертонической болезни (III стадии), сахарным диабетом, а также лиц с тяжелыми сопутствующими заболеваниями. По результатам клинико-инструментального обследования был исключен вторичный характер АГ. У 78 % больных гипертоническая болезнь была диагностирована впервые. При анализе ВРС не учитывали записи с наличием более двух экстрасистол в течение пятиминутного интервала. На момент обследования и в течение 3 дней до него пациенты не получали медикаментозного лечения.

ВРС определяли с 8 до 9 ч утра натощак. Обследование проводили после 15-минутного отдыха в горизонтальном положении. Запись ЭКГ проводили в течение 5 мин на аппарате «Кардиолаб-2000» (Украина) с последующим анализом временных показателей ВРС: HF (0,04–0,15 Гц), LF (0,15–0,4 Гц), L/H и TP. Показатели LF и HF измеряли как в абсолютных единицах (мс2), так и в нормализованных единицах, которые отражают относительный вклад каждого из компонентов в пропорции к общей мощности за вычетом очень низкочастотного компонента. Анализ очень низких частот не проводился, так как на коротких временных промежутках этот показатель малоинформативен [12]. Кроме того, определяли среднюю ЧСС на момент регистрации ЭКГ.

Концентрацию кортизола крови определяли иммуноферментным методом трижды с 9 до 11 ч с часовым интервалом. Первый забор крови проводили натощак сразу после анализа ВРС. Последующие измерения производили через 1 и 2 ч после приема 75 г глюкозы в условиях ограничения физической и психоэмоциональной активности.

Наряду с офисным измерением АД осуществляли его суточное мониторирование с использованием аппарата BPlab (Харьков). Среднесуточное АД в основной группе составило: систолическое – (142,6±0,9) мм рт. ст., диастолическое – (88,7±1,3) мм рт. ст.; в контрольной группе – соответственно (118,8±1,1) и (75,5±1,1) мм рт. ст. В обоих случаях различия достоверны (Р<0,001).

Для статистического анализа полученных результатов использовали программу Statistica 7. Сравнение средних величин проводили с применением t-критерия Стьюдента для данных, имевших нормальное распределение, и непараметрического критерия Манна – Уитни – при распределении, отличном от нормального. При проведении корреляционного анализа был использован коэффициент Спирмена. Результаты считали достоверными при уровне значимости Р<0,05. Данные представлены в виде среднего арифметического ± стандартная ошибка среднего. Варианты секреции кортизола определяли с помощью кластерного анализа.

Результаты и их обсуждение

У больных с АГ 1-й степени было выявлено значительное снижение индексов спектрального анализа. Отмечалось уменьшение как общей мощности спектра, так и его высоко- и низкочастотных компонентов, измеренных в абсолютных единицах мощности (Р<0,001). Нами не выявлено различий соотношения низко- и высокочастотных компонентов между группами. Также не отмечено различия показателей низких и высоких частот, выраженных в нормализованных единицах, у пациентов основной и контрольной групп. Наряду с этим отмечалось увеличение ЧСС в покое у больных с АГ (Р<0,05).

Поскольку 64 % пациентов с АГ и 11 % обследованных без повышения АД имели ожирение, они были исключены из анализа на следующем этапе.

Анализ уровня среднесуточного систолического и диастолического АД и показателей спектрального анализа у всех обследованных выявил их умеренную обратную корреляционную связь (Р<0,05 во всех случаях). Коэффициенты корреляции с показателями HF, LF и ТР для среднесуточного систолического АД составили -0,32; -0,41 и -0,38 соответственно, для среднесуточного диастолического АД – -0,27; -0,32 и -0,34. В целом снижение ВРС в несколько большей степени было связано с повышением систолического, чем диастолического АД.

Повышение средней ЧСС во время записи ЭКГ в большей степени зависело от снижения парасимпатической активности (r=-0,55), чем от уменьшения мощности в области низких частот (r=-0,24).

Полученные результаты в целом соответствуют данным большинства исследователей, выявивших снижение ВРС у больных с АГ [16, 17, 19]. Если уменьшение вклада высоких частот, отражающее снижение парасимпатической активности, патогенетически обосновано повышением активности СНС, то генез уменьшения низкочастотного компонента ВРС остается дискутабельным. Можно предположить, что снижение вклада низких частот обусловлено или уменьшением их парасимпатической составляющей, или влиянием какого-то внешнего фактора на активность СНС.

Таким фактором может быть модулирующее воздействие глюкокортикоидов на эффекты стимуляции СНС [3]. Поэтому параллельно с определением ВРС измеряли концентрации кортизола крови. Не выявлено существенных различий средних показателей кортизолемии у пациентов основной и контрольной групп – соответственно (523,4±25,5) и (465,6±33,8) нмоль/л. Поскольку секреция гормона носит импульсный характер, у каждого пациента были проведены его повторные измерения через один и два часа. И в этом случае не отмечено достоверных различий между основной и контрольной группами: концентрация кортизола крови у больных с АГ составила (523,0±30,7) и (465,4±24,3) нмоль/л; а у пациентов без повышения АД – (513,2±47,6) и (517,3±46,6) нмоль/л (Р>0,05).

Отсутствие межгрупповых различий уровня кортизолемии может быть связано с наличием внутри групп разных типов секреции гормона. С помощью кластерного анализа были выделены два варианта секреции кортизола [15]: с высоким утренним пиком и выраженной вариабельностью и низким утренним уровнем и монотонной секрецией. Оба варианта находились в пределах нормальных значений секреции кортизола. При сравнении показателей АД, ВРС и ИМТ у обследованных c более высокими (n=26) и более низкими (n=49) показателями кортизолемии, не выявлено статистически значимой разницы ни по одному из них (Р>0,05). Таким образом, выраженное различие типа секреции кортизола не сопровождалось изменениями величины среднесуточного АД, общей мощности спектра, его высоко- и низкочастотных компонентов. Следовательно, снижение ВРС у больных с АГ нельзя объяснить изменением характера секреции глюкокортикоидов.

Жировая ткань обладает эндокринной функцией, она участвует в метаболизме глюкокортикоидов, продуцирует все компоненты ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, цитокины, адипонектин, лептин и другие гормонально активные вещества [1]. Ожирение считается одним из факторов, способствующих развитию АГ и ассоциированной сердечно-сосудистой патологии [14]. Оно сопровождается активацией СНС, особенно в почках [5, 7]. Известен феномен кардиальной липотоксичности [11], который может приводить к уменьшению реакции синоатриального узла на регулирующее воздействие ВНС. При этом у больных с ожирением существенно снижается активность обмена норадреналина в сердце [7].

Для уточнения степени воздействия ожирения на показатели ВРС у больных с АГ было проведено сопоставление спектральных характеристик ВРС между подгруппами больных с АГ 1-й степени с ожирением и без него. Несмотря на то, что средние значения HF, LF и ТР были несколько ниже у обследованных с ожирением, статистической достоверности различия достигали только для низких частот (Р < 0,05).

Выявлена обратная корреляционная зависимость (Р<0,05) ИМТ и мощности высокочастотного компонента (r=-0,19), низкочастотного компонента (r=-0,35) и общей мощности спектра (r=-0,36) среди всех обследованных. Представленные коэффициенты корреляции свидетельствуют о более сильной взаимосвязи ИМТ с уровнем симпатической (LF), чем парасимпатической (HF) активности.

Согласно полученным результатам, у пациентов с АГ 1-й степени отмечают снижение мощности спектральных характеристик ВРС при кратковременной записи в стандартных условиях. Данный феномен нельзя объяснить нарушением секреции кортизола. При ожирении наблюдают снижение ВРС, преимущественно ее низкочастотной составляющей. Выраженное уменьшение ВРС является характерным для АГ. Его регистрируют на всех стадиях развития болезни, в том числе и у пациентов с предгипертензией [16, 17, 19]. Снижение ВРС у больных с АГ можно объяснить, в первую очередь, уменьшением активности парасимпатического отдела ВНС и, в меньшей степени, местным кардиальным снижением активности СНС при сопутствующем ожирении, которое наблюдается у большинства пациентов. Однако, патогенетические механизмы уменьшения ВРС при повышении АД требуют дальнейшего изучения, также как и вопросы его клинической и прогностической значимости.

Выводы

Артериальная гипертензия 1-й степени сопровождается снижением общей мощности спектра, высокочастотного и низкочастотного компонентов вариабельности ритма сердца.

Уменьшение вариабельности ритма сердца связано как с повышением артериального давления, так и с развитием ожирения.

Ожирение преимущественно взаимосвязано со снижением низкочастотного компонента вариабельности ритма сердца.

В генезе увеличения частоты сокращений сердца в покое у больных с артериальной гипертензией 1-й степени ведущую роль играет снижение активности парасимпатической нервной системы.

У обследованных пациентов среднего возраста наблюдается два варианта секреции кортизола: с высокими утренними значениями и вариабельной секрецией и с низкими утренними значениями и монотонной секрецией.

Вариабельность ритма сердца не зависит от варианта секреции кортизола и его абсолютных значений.

Литература

1.Братусь В.В., Талаева Т.В., Шумаков В.А. Ожирение, инсулинорезистентность, метаболический синдром: фундаментальные и клинические аспекты. – К.: Четверта хвиля, 2009. – 413 с.

2.Дабровски А., Дабровски Б., Пиотрович Р. Суточное мониторирование ЭКГ. – М.: Медпрактика, 2000. – 208 с.

3.Рябыкина Г.В., Соболев А.В. Мониторирование ЭКГ с анализом вариабельности ритма сердца. – М.: Медпрактика-М, 2005. – 222 с.

4.Физиология человека / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: Мир, 1996. – Т. 2. – 641 с.

5.Abel E.D., Litwin Sh.E., Sweeney G. Cardiac remodeling in obesity // Physiol. Rev. – 2008. – Vol. 88. – P. 389-419.

6.Biaggioni I. Should we target the sympathetic nervous system in the treatment of obesity-associated hypertension? // Hypertension. – 2008. – Vol. 51. – P. 168-171.

7.Esler M., Straznicky N., Eikelis N. et al. Mechanisms of sympathetic activation in obesity-related hypertension // Hypertension. – 2006. – Vol. 48. – P. 787-801.

8.Grassi G. Assessment of sympathetic cardiovascular drive in human hypertension // Hypertension. – 2009. – Vol. 54. – P. 690-697.

9.Grassi G., Seravalle G., Quarti-Trevano F. et al. Adrenergic, metabolic, and reflex abnormalities in reverse and extreme dipper hypertensives // Hypertension. – 2008. – Vol. 52. – P. 925-931.

10.Grassi G., Seravalle G., Quarti-Trevano F. et al. Sympathetic and baroreflex cardiovascular control in hypertension-related left ventricular dysfunction // Hypertension. – 2009. – Vol. 53. – P. 205-209.

11.Harmancey R., Wilson Ch.R., Taegtmeyer H. Adaptation and maladaptation of the heart in obesity // Hypertension. – 2008. – Vol. 52. – P.181-187.

12.Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Task force of the European society of cardiology and the North American society of pacing and electrophysiology // Eur. Heart J. – 1996. – Vol. 17. – P. 354-381.

13.Lambert E., Straznicky N., Schlaich M. et al. Differing pattern of sympathoexcitation in normal-weight and obesity-related hypertension // Hypertension. – 2007. – Vol. 50. – P. 862-868.

14.Rahmouni K., Correia M.L.G., Haynes W.G., Mark A.L. Obesity-associated hypertension // Hypertension. – 2005. – Vol. 45. – P. 9-14.

15.Rosmond R., Mary F. Dallman M.F., Bjorntorp P. Stress-Related Cortisol Secretion in Men: Relationships with Abdominal Obesity and Endocrine, Metabolic and Hemodynamic Abnormalities // The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. – 1998. – Vol. 83. – № 6. – P. 1853-1859.

16.Schroeder E.B., Liao D., Chambless L.E. et al. Hypertension, blood pressure, and heart rate variability // Hypertension. – 2003. – Vol. 42. – P. 1106-1111.

17.Singh J.P., Larson M.J., Tsuji H. et al. Reduced heart rate variability and new-onset hypertension // Hypertension. – 1998. – Vol. 32. – P. 293-297.

18.Wang Z., Scherer Ph. Adiponectin, cardiovascular function, and hypertension // Hypertension. – 2008. – Vol. 51. – P. 8-14.

19.Wu J.-Sh., Lu F.H., Yang Yi-Ch. et al. Epidemiological study on the effect of pre-hypertension and family history of hypertension on cardiac autonomic function // J. Amer. Coll. Cardiology – 2008. – Vol. 51. – P. 1896-1901.

Н.Н. Каладзе, Т.А. Мангилева, С.В. Довченко, Р.В. Лисовская.

Крымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского, г. Симферополь.

Укркардіо