PARAMETERS OF ECG DISPERSION MAPPING AMONG STUDENTS OF NORTHERN UNIVERSITY

Full Text

Введение В настоящее время не теряют актуальности исследования проблемы поддержания оптимального уровня здоровья, улучшения адаптационных возможностей юношей и девушек, проживающих и обучающихся в экстремальных и гипокомфортных условиях, которые характерны для северных территорий. Значимым направлением в этой области является исследование деятельности сердечно-сосудистой системы (ССС), для параметров которой характерна высокая реактивность и важная роль в осуществлении адаптационных механизмов организма человека. Дисфункции системы органов кровообращения относятся к основным детерминантам, которые приводят к инвалидности и смертности людей, в том числе и молодежи. В России от заболеваний сердечно-сосудистой системы ежегодно умирает более 500 000 человек, что составляет 55% от общего числа умерших. Согласно литературным данным и последним публикациям, артериальная гипертензия (АГ) - наиболее распространенное сердечно-сосудистое заболевание. В настоящее время артериальную гипертензию считают эпидемией национального масштаба, доминирующей дисфункцией в структуре сердечно-сосудистой патологии (Горшков-Кантакузен 2017; Баглушкина 2014). В последнее время наблюдается отчетливая тенденция «омоложения» заболеваний сердечно-сосудистой системы, в первую очередь это касается АГ, которая все чаще регистрируется у подрастающего поколения. В.И. Хаснулин (2011) акцентирует внимание на проблеме значительного омоложения и быстрого прогрессирования артериальной гипертензии у северян под воздействием дискомфортных факторов окружающей среды (Хаснулин, Хаснулин 2011). Согласно результатам исследований В.И. Давиденко (1996), В.И. Хаснулина (2000), развитие дисфункций сердечно-сосудистой системы на Севере связано со значимым уменьшением функциональных резервов системы кровообращения вследствие снижения адаптационно-восстановительного потенциала. Климатогеофизические условия северных территорий предрасполагают к гипертензивным состояниям и способствуют формированию АГ уже в молодом трудоспособном возрасте (Давиденко 1996; Хаснулин и др. 2000). Заболевания системы органов кровообращения могут иметь бессимптомное течение, длительное время оставаясь незамеченными, увеличивая риск жизнеугрожающих состояний организма. Для решения этой проблемы требуется применение методов ранней диагностики преморбидных состояний сердечно-сосудистой системы (Погонышева, Погонышев 2017a; Погонышева и др. 2018b). В национальных рекомендациях по профилактике заболеваний системы органов кровообращения, разработанных Комитетом экспертов Всероссийского научного общества кардиологов, к детерминантам развития сердечно-сосудистых заболеваний относятся: курение, гиподинамия, избыточная масса тела и ожирение, повышенное артериальное давление (АД), хронический стресс, дислипидемия, низкое потребление овощей и фруктов, наследственная предрасположенность (Национальные…. 2017). Согласно опубликованным результатам исследований, в группах студенческой молодежи достаточно часто обнаруживаются доказанные факторы риска развития кардиопатологии (Евсевьева и др. 2011). Таким образом, исследование деятельности сердечно-сосудистой системы юношей и девушек, проживающих и обучающихся в условиях Севера, выявление факторов риска развития кардиопатологии является достаточно актуальным. Цель исследования - превентивная оценка текущего функционального состояния сердца студентов, выявление преморбидных состояний сердечно-сосудистой системы. Материалы и методы На первом этапе исследования на добровольной основе был проведен анонимный анкетный опрос студентов для выявления факторов риска заболеваний сердечно-сосудистой системы. Анкета составлена с учетом материалов, включенных в национальные рекомендации по кардиоваскулярной профилактике 2017 г., где отражены основные модифицируемые и не модифицируемые факторы риска заболеваний ССС (Национальные…. 2017). Обследование проводилось с соблюдением этических норм, изложенных в Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы медицинских исследований с участием человека в качестве субъекта» (Хельсинская декларация ... 2013). После проведенного анализа анкет были сформированы 2 группы студентов. Первая группа включала 97 студентов, средний возраст 21,2±0,5 года, вторая группа - 35 студентов, средний возраст 22,7±0,3 года. В первую группу вошли юноши и девушки с низким уровнем риска развития заболеваний ССС (некурящие, с нормальными значениями АД, преимущественно с ИМТ < 24,9, наследственная предрасположенность встречалась в 22,7% случаев). Во вторую группу - студенты с множественными факторами риска развития кардиопатологии (курящие, преимущественно с высокими значениями ИМТ (> 24,9), преимущественно с высоким нормальным (130-139 мм рт. ст.) или повышенным АД (≥ 140/90 мм рт. ст.), с недостатком физической активности, наследственная предрасположенность к заболеваниям ССС встречалась в 82,9% случаев) (см. рисунок). Во второй группе на 100 обследованных приходилось 362,8 факторов риска развития кардиопатологии, в первой группе этот показатель был равен 61,8. Повышенное артериальное давление - это ведущий фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний. Для оценки офисного АД использовали классификацию, рекомендованную экспертами Российского кардиологического общества (2017), повышенным считалось АД ≥ 140/90 мм рт. ст. при двукратном измерении (Национальные…. 2017). К курящим относили студентов, выкуривающих 1 и более сигарет в день или бросивших курить менее 1 года назад. Оценка функционального состояния сердца студентов с последующим дисперсионным анализом проведена с использованием компьютерного анализатора «КардиоВизор-06с» (система скрининга сердца компьютерная «Кардиовизор», регистрационный № ФСР 2007/00155 от 16.07.2007. Производитель - ООО «Медицинские компьютерные системы», г. Москва, Зеленоград), предназначенного для экспресс-оценки состояния сердца по ЭКГ-сигналам от конечностей обследуемого. Принцип действия прибора основан на методе дисперсионного картирования электрокардиограммы (ЭКГ). Карта дисперсионных характеристик в приборе «Кардиовизор-06С» проецируется на поверхность компьютерной трехмерной анатомической модели сердца, так называемый «портрет сердца» или квазиэпикард. Зеленым цветом обозначают области нормального распределения дисперсионных отклонений. При отклонении от нормативных значений цвет в области изменений меняется на желтый или оттенки красного. Чем больше площадь этих областей, тем больше отклонение от нормы (Использование…. 2004; Кательницкая и др. 2008; Программное…. 2006). Рис. Распространенность факторов риска развития кардиопатологии у студентов (на 100 обследованных) При анализе дисперсионной карты использовались следующие показатели: «миокард» (или индекс электрофизиологических изменений миокарда), «ритм», показатели электрофизиологической детализации (G1-G9). Интегральный показатель «миокард» изменяется в диапазоне от 0 до 100% и отражает среднюю величину амплитуды микроколебаний электрокардиограммы. Индикатор «миокард», равный 0%, свидетельствует об отсутствии значимых отклонений от нормативных значений. Показатель «миокард», приближающийся к 100%, говорит о наличии патологических процессов. Значения «миокарда» менее 15% (при условии, если показатели G стремятся к нулю) входят в коридор нормативных значений, в диапазоне от 15 до 25% (пограничное состояние) свидетельствуют о возможных дисфункциях, напряжении в деятельности сердца; индикатор более 25% говорит о значимой патологии. Дисперсионные характеристики в программе прибора рассчитываются по 9 анализируемым группам отклонений (G1-G9). Показатели электрофизиологической детализации («код детализации») характеризуют: степень выраженности и локализацию электрофизиологических дисфункций в миокарде предсердий и желудочков в фазе деполяризации и реполяризации (G1-G7), наличие внутрижелудочковых блокад (G8), признаки гипертрофии левого желудочка (G9). Показатели G1-G9 больше 1 указывают на наличие и степень проявления электрофизиологических нарушений в миокарде, равные или близкие к нулю, говорят об отсутствии дисфункций. Наиболее значимыми являются следующие индексы ишемии миокарда: G3, G4, G7. Одновременное увеличение индексов G7 и G9 свидетельствует о гипоксии миокарда (Использование… 2004; Кательницкая 2008; Программное… 2006). В качестве дополнительного параметра диагностики оценивался тонус вегетативной нервной системы по показателю «ритм», который является аналогом показателя вариабельности ритма по Р.М. Баевскому. Если симпатические и парасимпатические влияния оптимально сбалансированы, то показатель «ритм» находится в диапазоне от 0 до 20%. При наличии вегетативных дисфункций или напряжения регуляторных систем этот индикатор имеет величину более 20%. Значения индекса «ритм» выше 80% соответствуют значимым изменениям характеристик вариабельности R-R - интервалов, свидетельствующих о выраженной аритмии (Программное… 2006). Статистическая обработка результатов исследования проведена с использованием программы Statistica-8. Использовались следующие выборочные характеристики: среднее значение (M), стандартная ошибка среднего (m). Значимые отличия основных интегральных показателей оценивались по t-критерию Стьюдента, при условии нормального распределения исходных значений. Различия считали статистически значимыми при р < 0,05. Результаты и обсуждение На момент обследования, несмотря на разный уровень риска появления кардиопатологии в исследуемых группах, самочувствие всех студентов было хорошим, жалобы на состояние здоровья не предъявлялись, диагностированные врачом заболевания ССС не отмечены. У всех юношей и девушек получено добровольное согласие на проведение диагностики. Средние значения интегральных показателей «миокард» и «ритм» представлены в таблице 1. Показатели «Миокард» в 1 и во 2 группах находились в пределах нормативных значений и составили, соответственно, 12,3±0,8% и 14,3±0,5%. Значимых различий в покое выявлено не было. Для диагностики скрытых дисфункций, определения реакции сердечно-сосудистой системы на дополнительную нагрузку проведены функциональные пробы. Физическая нагрузка (ФН) является естественным видом провокации, позволяющим оценить эффективность адаптационных механизмов организма, а при наличии скрытой патологии - степень функциональной неполноценности сердечно-сосудистой системы (Толстоброва и др. 2014). Студентам было предложено выполнить умеренную ФН (20 приседаний за 30 с). У обследуемых 1 группы показатель «Миокард» не выходил из коридора нормативных значений и соответствовал 13,5±0,4% после нагрузки и 12,8±0,6% через 3 мин восстановительного периода. За норму принимали достижение исходных значений интегрального индикатора «Миокард» через 3 мин после нагрузки (табл. 1). Таблица 1 Значения показателей «миокард» и «ритм» в группах студентов, (M±m) Показатели, % 1 группа 2 группа в покое после ФН восстановительный период в покое после ФН восстановительный период Миокард 12,3±0,8 13,5±0,4 12,8±0,6 14,3±0,5 17,9±0,8* 16,2±0,9 Ритм 17,5±1,2 20,3±2,5 17,9±2,1 19,5±1,4 45,3±2,3* 36,4±1,2* Примечание:*значимые различия между группами, p < 0,05. Индикатор «Миокард» сразу после физической нагрузки (ФН) и через 3 мин восстановительного периода у студентов 2 группы был значимо выше и составил 17,9±0,8% и 16,2±0,9%, соответственно (р<0,05), что может свидетельствовать о существовании доклинических изменений в сердечной мышце (табл. 1). При фоновом обследовании средние значения индикатора «Ритм» у студентов 1 и 2 групп находились в пределах нормативных значений и составили, соответственно, 17,5±1,2% и 19,5±1,4%, значимых отличий выявлено не было. Индикатор «Ритм» у обследуемых 1 группы после нагрузочной пробы составил 20,4±2,5%, отклоняясь от исходного значения (17,5±1,2%) на 2,9%, не превышая границы нормы. У студентов 2 группы индикатор был значимо выше - 45,3±2,3% (р < 0,05), отклоняясь от исходного показателя (19,5±1,4%) на 25,8% (табл. 1). Интегральный критерий «Миокард» менее 15%, свидетельствующий об отсутствии патологических изменений, был отмечен у 87,6% студентов группы с низким уровнем риска развития заболеваний ССС, «портрет сердца» характеризовался преобладанием зеленых тонов. Напряжение в деятельности сердца (показатель «Миокард» от 15 до 25%) наблюдалось у 12,4% обследуемых. Значимых дисфункций («Миокард» более 25%), отмеченных на мониторе преобладанием красных тонов, у студентов 1 группы выявлено не было (табл. 2). Индекс «Миокард», не превышающий 15%, позволяющий говорить о нормальной деятельности сердца, был выявлен у 11,4% студентов группы с высоким уровнем риска развития заболеваний ССС, на мониторе «портрет сердца» окрашивался зеленым цветом. Умеренные изменения миокарда, возможные преморбидные нарушения в работе сердца отмечены у 57,2% обследуемых, у 31,4% студентов 2 группы были выявлены значимые дисфункции, «портрет сердца» характеризовался преобладанием красных тонов. Таблица 2 Распределение основных интегральных показателей дисперсионного картирования в группах студентов, % Показатели, % 1 группа 2 группа Миокард Менее 15% 87,6 11,4 От 15 до 25% 12,4 57,2 Более 25% - 31,4 Ритм От 0 до 20% 81,4 20 Более 20% 18,6 80 Более 70% - - Показатели индикатора «Ритм» в пределах нормы были отмечены у 81,4% студентов 1 группы и 20% их ровесников 2 группы. Признаки напряжения регуляторных систем организма были выявлены у 18,6% молодых людей 1 группы и 80% обследуемых 2 группы. По результатам исследования вегетативные дисфункции наблюдались в обеих группах, но у юношей и девушек из группы с низким уровнем риска развития заболеваний ССС встречаемость вегетативных нарушений была выражена в меньшей степени (табл. 2). По индикатору «Код детализации» были выявлены незначительные отклонения параметров G1 и G2, характеризующих процессы деполяризации правого и левого предсердий, которые встречались у 7,2% студентов 1 группы и 34,3% обследуемых 2 группы. Нарушение реполяризации миокарда желудочков, которое характеризуют показатели G5 и G6, отмечено у 22,8% студентов группы с высоким уровнем риска развития заболеваний ССС, чаще всего это состояние - следствие хронического перенапряжения сердечно-сосудистой системы. У студентов 1 группы эти отклонения не наблюдались. Увеличение значений G5 и G6 также может свидетельствовать о недостаточной оксигенации миокарда. Отклонения в дисперсиях, показывающих наличие внутрижелудочковых блокад (G8) у обследуемых не встречались. Показатель G9 является наиболее чувствительным индикатором преморбидных и патологических реакций миокарда желудочков, его увеличение характеризует нарушения процесса деполяризации миокарда. G9 > 0 был выявлен у 14,2% студентов 2 группы. Такая ситуация может наблюдаться как при гипертрофии, так и при ишемии миокарда левого желудочка. Одновременно повышенные значения индекса «Миокард» и показателей G1-G9, свидетельствующие о выраженных электрофизиологических отклонениях, были выявлены у 11,4% обследуемых 2 группы. Заключение Дисперсионные изменения электрокардиограммы позволили выявить преморбидные состояния и провести сравнительную оценку функциональной активности миокарда студентов. При фоновом обследовании средние значения интегральных показателей у студентов обеих групп находились в пределах нормативных значений. Анализ показателей дисперсионного картирования ЭКГ во время пробы с физической нагрузкой выявил ухудшение функционального состояния миокарда, более выраженное у студентов с множественными факторами риска развития кардиопатологии. Увеличение индикатора «Миокард» (> 25%) во время нагрузочной пробы свидетельствует о наличии доклинических изменений в сердечной мышце у студентов с высоким уровнем риска развития заболеваний ССС. Применение неинвазивного мониторинга микроальтернаций ЭКГ способствует выявлению ранних неблагоприятных изменений в деятельности сердца. Студентам с преморбидными характеристиками «кода детализации» необходимо дополнительное обследование и консультация кардиолога. Требуется дальнейший контроль за динамикой состояния сердечно-сосудистой системы молодых людей с высоким уровнем риска развития дисфункций.

About the authors

I. A Pogonysheva

Nizhnevartovsk State University

Candidate of Biological Sciences, Associate Professor at the Department of Ecology

D. A Pogonyshev

Nizhnevartovsk State University

Candidate of Biological Sciences, Associate Professor at the Department of Ecology

I. I Lunyak

Postgraduate Studentat the Department of Ecology

References

Supplementary files