27 Февраля, четверг
Продукция

многие наши проекты отмечены различными государственными премиями и наградами

Мысли о здоровье

Здоровье человека не в сердце, не в почках, не в корнях, не в листве или спине. Конечно, слов нет, хорошо человеку, если у него все это тоже здорово, как у быков. Но самая суть чисто человеческого здоровья - это когда его неудержимо тянет сказать что-то хорошее другому человеку, как будто это даже закон: раз мне - то должно быть и всем хорошо!

Пришвин Михаил Михайлович
Вариабельность сердечного ритма у больных после трансплантации сердца

А.В.Фролов, Ю.П.Островский, Л.М.Гуль
Республиканский научно-практический центр "Кардиология", Минск

Введение

Трансплантация сердца (ТС) считается высшим достижением  современной кардиохирургии. В Республике Беларусь действует общегосударственная программа ТС, к выполнению которой кроме научно-практического центра “Кардиология” подключены службы ГАИ и МЧС. За период 2009-2010 гг. выполнено 33 операции ТС.
Как известно, при ТС донорское сердце полностью деиннервируется  по причине пересечения симпатических и вагусных нервных волокон, управляющих деятельностью синусового узла сердца. Следует предполагать, что в периоде реабилитации у больных будет постепенно восстанавливаться вегетативная регуляция. Поэтому динамика  параметров вариабельности сердечного ритма (ВСР) может служить простым и объективным методом контроля эффективности реабилитационного периода. Цель работы состоит в контроле динамики ВСР у больных после операции ТС.

Материал и методы

Проанализированы данные ВСР у 27 больных после операции ТС. Спустя 12 месяцев после ТС лишь 3 из 27 прооперированных больных погибли по причине  внешней инфекции.
Использовался 12-канальный цифровой электрокардиограф “Интекард” (Минск) с программой линейного и нелинейного анализа ВСР. В качестве нелинейных характеристик использовались фазовые портреты сердечного ритма, приблизительная энтропия как мера сложности временного ряда RR, отношение нелинейных волн [1]. Дополнительно введена динамическая форма фазового портрета ритма [2]. Исходной информацией служила 5-минутная запись ЭКГ в 12-отведениях, оцифрованная с частотой 1000 Гц. ВСР регистрировалась дважды: через 1 месяц и через 3-5 месяцев после операции. Специфика проблемы и малый объем выборки не позволили сформировать основную и контрольную группу, поэтому приводятся наиболее презентативные клинические примеры.   

Результаты

На рис.1 изображены а) - ЭКГ, кардиоинтервалограмма, б) - полудинамический и динамический фазовые портреты сердечного ритма у больного О., м, 55 лет, через 1 месяц после ТС.

Рисунок 1аа) ЭКГ и кардиоинтервалограмма

Рисунок 1бб) фазовые портреты сердечного ритма
Рис.1.  Анализ вегетативной регуляции у больного О., 55 лет, через 1 месяц после трансплантации сердца

На рис.2:  а) - ЭКГ и кардиоинтервалограмма, б) - скаттерграмма, гистограмма, спектрограмма и автокорреляционная функция, в) - полудинамический и динамический фазовые портреты сердечного ритма, полученные у того же больного через 3 месяца после ТС.

Рисунок 2аа) ЭКГ и кардиоинтервалограмма

Рисунок 2бб) скаттерграмма, гистограмма, спектрограмма, автокорелляционная функция

Рисунок 2вв) фазовые портреты сердечного ритма
Рис.2. Анализ вегетативной регуляции больного О., 55 лет, через 3 месяца после трансплантации сердца

При первом обследовании у больного О. наблюдалась полная вегетативная дисфункция. Однако, через 3 месяца в диапазоне 0-0,5 Гц на спектрограмме проявилась небольшая волновая активность, причем наибольшая мощность сосредоточена в диапазоне VLF, т.е. ниже 0,03 Гц.  В данном случае можно говорить об активизации нейрогуморального контура регуляции. Следовательно, организм после ТС, утратив симпатоадреналовое влияние на сердце, перешел на более инерционный и на более высокий  по уровню централизации тип регуляции. Это полностью соответствует иерархическому принципу управления сердечной деятельностью. В тех случаях, когда автономные, низшие контуры регуляции утрачивают эффективность, в процесс управления вовлекаются центральные нервно-регуляторные механизмы.  Такой переход хотя и не рационален с биоэнергетической точки зрения, но соответствует принципу синергетики, то есть решению основной стратегической задачи выживаемости. Кроме того, такой тип перестройки свидетельствует о сохранении адаптационных возможностей. Можно предположить, что у больного О. на более отдаленных этапах реабилитационного периода постепенно начнут реиннервироваться механизмы  симпатовагусной регуляции.

Положительные сдвиги также визуально наблюдаются на фазовых портретах. Если при первом обследовании фазовый портрет заострен и имеет низкую амплитуду, то  через 3 месяца после ТС фазовый портрет приобрел более широкий размах и клубкообразный характер. При этом возросло значение энтропии как меры изменчивости сердечной деятельности. Данная форма фазового портрета отражает устойчивую динамику, так как на ней мы наблюдаем лишь одну “точку притяжения”. Увеличение площади портрета (аттрактора) отражает положительную тенденцию ухода от критического состояния. С позиции синергетики после ТС у обследованного нами больного О. происходит эволюционное приспособление трансплантированного сердца к нервно-регуляторной системе организма реципиента. Прогноз в данном случае благоприятный.
Больной М., м, 57 лет, был обследован через 1 и 5 месяцев поcле ТС. Этот больной погиб через 6 месяцев по причине вирусной инфекции H1N1.  На рис.3. изображены а) – ЭКГ и кардиоинтервалограмма, б) - гистограмма, скаттерграмма, спектрограмма и автокорреляционная функция, в) - полудинамический и динамический фазовые портреты больного М. через 1 месяц после ТС.

Рисунок 3аа) ЭКГ и кардиоинтервалограмма

Рисунок 3б
б) скаттерграмма, гистограмма, спектрограмма, автокорелляционная функция

Рисунок 3в
в) фазовые портреты сердечного ритма
Рис.3.  Анализ вегетативной регуляции больного М., 57 лет, через 1 месяц  после трансплантации сердца 

На рис.4 аналогичные  данные этого же больного через 5 месяцев после ТС.

Рисунок 4аа) ЭКГ и кардиоинтервалограмма

Рисунок 4бб) скаттерграмма, гистограмма, спектрограмма, автокорелляционная функция

Рисунок 4вв) фазовые портреты сердечного ритма
Рис.4.  Анализ вегетативной регуляции больного М., 57 лет, через 5 месяцев после трансплантации сердца

У больного М. через 1 месяц после ТС полностью подавлена вегетативная регуляция. Это видно из кардиоинтервалограммы, которая представляет прямую горизонтальную линию, гистограмма выражена одной вертикальной линией, соответствующей частоте работы  электрокардиостимулятора 80 удар/мин, скаттерграмма представлена в виде точки. Лишь на спектрограмме в области 0,4 Гц обнаружена волновая  активность, которая дублируется в виде периодической автокорреляционной функции.
Это соответствует форсированной дыхательной активности с частотой 24 цикла в минуту. При этом фазовый портрет ритма имеет заостренный вид и низкую амплитуду размаха, что отражает полную вегетативную дисфункцию и низкую энтропию сердечной деятельности. Таким образом, при данном исследовании ВСР мы зафиксировали деятельность одного лишь ЭКС при полностью подавленной вегетатике и учащенном форсированном дыхании, что является признаком декомпенсации.

Через 5 месяцев после ТС у этого же больного картина резко меняется (рис.4). Среднее квадратичное отклонение SDNN увеличивается в 3,3 раза.  Кардиоинтервалограмма приобретает резко изломанный характер, скаттерграмма представляет полигон рассеивания по нескольким зонам, а на спектрограмме появляется волновая активность в диапазоне от 0 до 0,5 Гц.  Оценку данного состояния помогает понять гистограмма.  На ней присутствуют три линии. Центральная линия соответствует работе электрокардиостимулятора. Боковые линии связаны с хаотическим во времени включением и выключением  электрокардиостимулятора и спонтанной активностью синусового узла донорского сердца. Фазовый портрет приобретает вид типа ”морская звезда”. На фазовом портрете отсутствует “зона притяжения”, поэтому режим ритма скачкообразно переходит от одной точки к другой. Это типично для крайне неустойчивого состояния. Можно говорить о полном рассогласовании между нервной и сердечной деятельностью. Таким образом, положительной динамики восстановления вегетативной регуляции не обнаружено. Результаты выполненного анализа ВСР полностью конкордируют с судьбой данного больного. 

Обсуждение

По нашим и зарубежным данным выявлено, что непосредственно после ТС наблюдается полная вегетативная дисфункция, что соответствует тяжести перенесенной операции и полной симпатоадреналовой блокаде донорского органа [3,4,5]. Появление отдельных спектральных компонентов ВСР в реабилитационном периоде можно рассматривать как отражение процесса реиннервации. В первую очередь восстанавливаются гуморальные отделы регуляции сердечного ритма. Отсутствие положительной динамики параметров ВСР, по-видимому, можно рассматривать как признак реакции отторжения донорского органа. Однако, для количественной идентификации критериев отторжения необходимо дальнейшее накопление клинического материала.       

Выводы

В протокол дооперационного и послеооперационного обследования больных при операциях ТС необходимо включить линейный и нелинейный анализ ВСР.  Нейровегетативный анализ также значим, как и контроль гемодинамики, а также данных клинико-лабораторных исследований. Из вышеизложенного вытекает клиническая полезность синергетического подхода, позволяющая анализировать адаптационные возможности и живучесть организма реципиента в целом.

Литература

1. Флейшман А.Н. Вариабельность сердечного ритма и медленные колебания гемодинамики: нелинейные феномены в клинической практике. –Новосибирск: изд.СО РАН, 2009.- 194 c.
2. Фролов А.В. Контроль механизмов адаптации сердечной деятельности в клинике и спорте.- Минск: Полипринт, 2011.– 215 c.
3. Bernardi L., Salvuco F., Suardi R. et al. Evidence for an intrinsic mechanism regulating heart rate variability in the transplanted and the intact heart during submaximal dynamic exercise // Cardiovasc. Research.- 1990.-Vol.24.-P.969-981.
4. Fallen E., Kamath M., Ghisda D., Fitchett D. Spectral analysis of heart rate variability following human heart transplantation: evidence for functional reinnervation // J. Autonom. Nerv. Syst. -1988.- Vol.23.-P.199-206.
5. Sands K., Appel M., Lilly L. et al. Power spectrum analysis of heart rate variability in human cardiac transplant recipients // Circulation.-1989.-Vol.79.-P.76-82.