Анализ вариабельности ритма сердца при суточном мониторировании электрокардиограммы у детей с хроническим необструктивным пиелонефритом

Полный текст

Инфекционно-воспалительные заболевания мочевой системы у детей представляют собой одну из актуальных проблем детской урологии и нефрологии [3, 9, 14–18]. Распространенность указанных заболеваний в настоящее время составляет 18 : 1000 детского населения [10]. Среди них в клиническом плане наиболее важным является пиелонефрит, составляющий 47–68 % всей нефрологической патологии [8].

Чувствительным показателем адаптационных резервов организма служит состояние вегетативной нервной системы [5, 9]. Мочевыделительная система занимает второе место среди всех внутренних органов и систем по интенсивности вегетативной иннервации [1]. Нарушения вегетативного равновесия могут быть не только проявлением, но и причиной возникновения широкого спектра соматических заболеваний [4]. В частности, вегетативный дисбаланс может способствовать хронизации различных патологических процессов со стороны почек [5]. Одним из наиболее адекватных способов оценки функционального состояния вегетативной нервной системы на сегодня является анализ вариабельности сердечного ритма. Последний отражает работу сердечно-сосудистой системы и взаимодействие отдельных механизмов вегетативной регуляции целого организма [2, 12]. Изучение вариабельности ритма сердца проводится с помощью метода холтеровского мониторирования электрокардиограммы [6, 7, 11, 19, 20].

Цель работы — определение особенностей временных и спектральных показателей вариабельности ритма сердца у детей с хроническим необструктивным пиелонефритом.

Материал и методы

Для решения поставленных задач нами было обследовано 53 ребенка в возрасте от 7 до 14 лет с хроническим необструктивным пиелонефритом. У всех пациентов, включенных в исследование, было констатировано сохранение функции почек. У данных детей выяснялись жалобы, анамнестические данные, проводились общеклинические, биохимические, иммунологические и инструментальные обследования. Диагноз хронического необструктивного пиелонефрита устанавливался согласно общепринятым критериям [8, 10]. Контрольную группу составили 30 практически здоровых сверстников.

Для исследования вегетативной регуляции деятельности мочевыделительной системы у обследованных определялся вегетативный статус с помощью холтеровского мониторирования электрокардиограммы. С помощью комплекса DX-AKM-03 ArNika проводилась регистрация биоэлектрических потенциалов миокарда у пациентов в виде электрокардиоинтервалов согласно общепринятой методике [6, 11, 12, 19, 20]. Полученные результаты анализировали с использованием компьютерной программы ArNika V2,0 (Medibase).

В соответствии с рекомендациями Комитета экспертов Европейского общества кардиологов и Северо-Американского общества кардиостимуляции и электрофизиологии [12] оценивали следующие временные индексы: стандартное отклонение средней продолжительности интервалов RR в течение суток (SDNN), квадратный корень из среднего квадрата разностей последовательных интервалов RR (rMSSD), процент последовательных интервалов RR, разница между которыми превышает 50 мс (pNN50). Увеличение показателей временных параметров вариабельности ритма сердца расценивали как усиление парасимпатических влияний, снижение — как активацию симпатических влияний. Активность отделов вегетативной нервной системы дифференцировали с помощью спектрального анализа, оценивая следующие частотные показатели вариабельности ритма сердца: мощность спектра области очень низких частот VLF (0,003–0,04 Гц), которая характеризует степень связи автономных сегментарных уровней регуляции кровообращения с надсегментарными, мощность спектра области низких частот LF (0,05–0,15 Гц), отражающую преимущественно активность симпатического отдела вегетативной нервной системы, мощность спектра области высоких частот HF (0,15–0,40 Гц), характеризующую влияние парасимпатической части указанной системы. Также оценивали общую мощность спектра ТР и рассчитывали симпато-парасимпатический индекс LF/HF — чувствительный показатель, отражающий баланс симпатической и парасимпатической активности, обусловленный соотношением низко- и высокочастотных компонентов спектра [2, 5, 12, 19, 20]. Статистическая обработка полученных результатов проводилась с помощью пакета прикладных программ Statistica 5.5 (Statsoft) [13].

Результаты исследования и их обсуждение

При сопоставлении исследуемых показателей у детей с хроническим необструктивным пиелонефритом и их здоровых сверстников выявлено статистически значимое (р < 0,05) снижение временных (SDNN, RMSSD, pNN50) и увеличение спектральных (TP, VLF, LF, HF, LF/HF) величин, свидетельствующее о тенденции к преобладанию в вегетативном тонусе больных детей симпатической составляющей над парасимпатической (табл. 1).

 

Таблица 1. Временные и спектральные показатели суточной вариабельности ритма сердца у обследованных детей (M ± m)

Группы	Показатели
	SDNN, мс	RMSSD, мс	pNN50, %	TP, мс2	VLF, мс2	LF, мс2	HF, мс2	LF/HF
Дети с хроническим необструктивным пиелонефритом (n = 53)	124,62 ± ± 7,09*	55,06 ± ± 3,82*	21,70 ± ± 3,58*	13265,85 ± ± 872,93*	6683,60 ± ± 419,9*	3855,6 ± ± 323,78*	2686,34 ± ± 309,14*	2,00 ± ± 0,13
Практически здоровые дети (n = 30)	170,17 ± ± 4,72	80,43 ± ± 1,26	33,90 ± ± 1,84	7215,87 ± ± 269,67	2965,97 ± ± 136,38	2214, 50 ± ± 114,48	1900,87 ± ± 64,18	1,13 ± ± 0,06
*р ˂ 0,05 — достоверно по сравнению с практически здоровыми детьми

 

При оценке абсолютных значений временных параметров вариабельности сердечного ритма у пациентов с необструктивным процессом установлено, что SDNN колебался в пределах от 39,0 до 243,0 мс, в 71,7 % случаев оказался сниженным, в 13,2 % наблюдений — повышенным. У 73,6 % больных рассматриваемой группы ниже нижней границы нормы был RMSSD. В 11,3 % случаев этот показатель у них превышал нормативные значения. Размах его величин при этом составлял от 13,0 до 140,0 мс. Значения pNN50 у детей с необструктивным пиелонефритом колебались от 2,0 до 41,0 %. В 58,5 % случаев величина анализируемого показателя у них была снижена, в 5,6 % наблюдений — повышена.

Спектральный анализ вариабельности ритма сердца у больных с хроническим необструктивным пиелонефритом в 75,5 % случаев выявил превышение по сравнению с нормой TP. Еще в 5,6 % наблюдений последний у них был снижен. При этом колебания рассматриваемого параметра в данной группе пациентов находились в пределах от 4623,0 до 33804,0 мс2. Также в 81,2 % случаев повышался VLF. В 7,5 % наблюдений величина данного показателя оказалась сниженной. Размах его значений варьировал от 1175,0 до 13613,0 мс2. Мощность LFнаходилась в пределах от 1205,0 до 15580,0 мс2, была повышенной у 67,9 % больных основной группы, сниженной у 1,9 % из них. Значение HF увеличивалось по сравнению с нормой в 35,9 % случаев и уменьшалось в 35,9 % наблюдений. Колебания рассматриваемой величины варьировали при этом от 406,0 до 10 668,0 мс2. Симпато-парасимпатический индекс LF/HF при необструктивном процессе находился в пределах от 0,3 до 4,1, в 67,9 % случаев повышался и в 7,5 % наблюдений снижался относительно контрольных значений.

Необходимо отметить, что у детей с хроническим необструктивным пиелонефритом параллельно с симпатикотонической направленностью вегетативного статуса регистрировались также исходные ваго- и амфотония (рис. 1).

 

Рис. 1. Распределение детей с хроническим необструктивным пиелонефритом в зависимости от исходного вегетативного тонуса

 

У 34 (64,2 %) пациентов с преобладанием симпатической направленности функциональной активности вегетативной нервной системы наблюдалась тенденция к снижению временных и повышению соотношения спектральных показателей вариабельности ритма сердца с увеличением низкочастотных и уменьшением высокочастотных компонентов спектра (табл. 2).

 

Таблица 2. Временные и спектральные показатели суточной вариабельности ритма сердца при исходной симпатикотонии у обследованных детей (M ± m)

Группы	Показатели
	SDNN, мс	RMSSD, мс	pNN50, %	TP, мс2	VLF, мс2	LF, мс2	HF, мс2	LF/HF
Дети с хроническим необструктивным пиелонефритом (n = 34)	94,71 ± ± 3,88*	39,94 ± ± 2,57*	12,32 ± ± 1,33	10819,56 ± ± 682,60*	6232,62 ± ± 435,86*	3017,09 ± ± 200,02*	1303,91 ± ± 108,57*	2,52 ± ± 0,13*
Практически здоровые дети (n = 30)	170,17 ± ± 4,72	80,90 ± ± 1,26	33,90 ± ± 1,84	72,15 ± ± 269,67	2965,97 ± ± 136,38	2214,50 ± ± 114,48	1900,87 ± ± 64,18	1,13 ± ± 0,06
*р ˂ 0,05 — достоверно по сравнению с практически здоровыми детьми

 

У всех обследованных при колебаниях от 39,0 до 124,0 мс уменьшались значения SDNN. При колебаниях от 13,0 до 70,0 мс у них в 97,1 % наблюдений снижался RMSSD. Значения pNN50, варьируя от 2,0 до 34,0 %, в 82,4 % наблюдений оказались ниже нормы.

Данные спектрального анализа, проведенного у указанных пациентов, позволили констатировать статистически значимое (р < 0,05) преобладание у них величин мощностей компонентов низкочастотного спектра. В частности, TP при размахе значений от 4987,0 до 20 974,0 мс2 превышала контрольные параметры в 67,6 % наблюдений, снижаясь лишь у 8,9 % детей (n = 5). У 82,4 % пациентов при колебаниях от 2581,0 до 12684,0 мс2 повышался показатель VLF. Значения LF варьировали от 1289,0 до 6531,0 мс2, увеличивались в 61,8 % случаев. Мощность спектра HF у пациентов с исходной симпатикотонией находилась в пределах от 406,0 до 2685,0 мс2. В 2,9 % случаев эта величина у них повышалась и еще в 52,9 % наблюдений снижалась. Индекс LF/HF варьировал от 1,5 до 4,1 и был увеличен у 94,1 % из них.

При изучении значений мощности спектра области низких частот LF, которые отражают активность симпатического отдела вегетативной нервной системы, и показателей мощности спектра области высоких частот HF, которые характеризуют влияние парасимпатической части указанной системы, у обследованных выявлены три варианта соотношений с результирующей симпатикотонией. Так, у половины пациентов регистрировалось повышение LF, которое свидетельствует об усилении симпатического влияния на фоне нормальных величин показателя деятельности парасимпатического отдела HF. Формирование данного соотношения является результатом адекватной реакции вегетативной нервной системы организма, который отражает напряжение адаптационных механизмов в ответ на развитие воспаления. В 14,7 % (n = 8) cлучаев повышение мощности спектра области низких частот сочеталось со снижением мощности спектра в участке высоких частот, что уже следует расценивать как проявление срыва адаптации при хроническом течении воспалительного процесса. У 35,3 % (n = 19) пациентов при уменьшении значений мощности спектра области высоких частот HF, свидетельствующем об угнетении парасимпатической активности, регистрировались нормальные показатели мощности спектра области низких частот LF, которые указывают на нормальный исходный симпатический тонус. В последнем случае тем не менее не представляется возможным говорить о физиологичном функционировании симпатического отдела вегетативной нервной системы. Нормальные показатели мощности спектра области низких частот необходимо трактовать как результат их снижения в результате истощения вовлеченных в хронический воспалительный процесс и сопутствующих ему механизмов адаптации.

У 4 детей (7,5 %) с парасимпатической направленностью деятельности вегетативной нервной системы данные статистического анализа позволили констатировать тенденцию к повышению временных и снижению соотношения спектральных параметров вариабельности сердечного ритма (табл. 3). У всех больных при разбросе значений от 218,0 до 243,0 мс увеличивался SDNN. У двух обследованных, варьируя от 76,0 до 97,0 мс, повышался RMSSD. Еще в двух случаях при колебаниях от 38,0 до 141,0 мс выше нормативных значений оказался показатель pNN50.

 

Таблица 3. Временные и спектральные показатели суточной вариабельности ритма сердца при исходной ваготонии у обследованных детей (M ± m)

Группы	Показатели
	SDNN, мс	RMSSD, мс	pNN50, %	TP, мс2	VLF, мс2	LF, мс2	HF, мс2	LF/HF
Дети с хроническим необструктивным пиелонефритом (n = 4)	230,25 ± ± 5,36*	89,00 ± ± 5,05*	90,00 ± ± 28,88*	7690,25 ± ± 1709,21	1240,00 ± ± 46,72*	1613 ± ± 309,99*	4880,75 ± ± 1234,94*	0,35 ± ± 0,03*
Практически здоровые дети (n = 30)	170,17 ± ± 4,72	80,43 ± ± 1,26	33,90 ± ± 1,84	7215,87 ± ± 269,67	2965,97 ± ± 136,38	2214,50 ± ± 114,48	1900,87 ± ± 64,18	1,13 ± ± 0,06
*р ˂ 0,05 — достоверно по сравнению с практически здоровыми детьми

 

Проведенный спектральный анализ у 4 детей (7,5 %) с хроническим необструктивным пиелонефритом и исходной ваготонией выявил уменьшение низкочастотных и увеличение высокочастотной составляющих спектра. При этом значения ТР достоверно не отличались от таковых у здоровых детей. При колебаниях от 4623,0 до 12 586,0 мс2 общая мощность спектра превышала нормативные показатели лишь у одного ребенка. Также у одного пациента последняя оказалась ниже контрольных значений. У всех обследованных при колебаниях от 1175,0 до 1378,0 мс2 определялось снижение VLF. Значения LF варьировали в пределах от 1205,0 до 2536,0 мс2. У одного ребенка данный параметр был ниже нормы. У всех детей отмечалось повышение мощности HF, которая находилась в пределах от 3308,0 до 8560,0 мс2. Все обследованные имели сниженное соотношение LF/HF, которое колебалось в пределах от 0,3 до 0,4.

Исследование значений мощностей спектра области низких и высоких частот у больных с хроническим необструктивным пиелонефритом с исходной ваготонией позволило выделить два варианта формирования последней. У трех детей была констатирована активизация парасимпатических влияний при нормальном функционировании симпатического звена вегетативной нервной системы, на что указывало повышение значений HF при нормальных величинах LF. Очевидно, у данных пациентов зарегистрированный вегетативный дисбаланс сформировался в результате пролонгированного воспалительного процесса в чашечно-лоханочной системе почек. Еще у одного ребенка составными компонентами исходной ваготонии оказались повышенный парасимпатический тонус, о чем свидетельствовало увеличение HF, и сниженный уровень симпатических влияний с характерным уменьшением LF. Развитие последнего варианта исходной ваготонии, вероятно, обусловлено углублением патологических отклонений со стороны вегетативной нервной системы, свойственных вышеописанному первому типу формирования обсуждаемого исходного вегетативного тонуса в условиях хронического воспаления, которое не корректируется или недостаточно эффективно корректируется. Наряду с этим оба варианта исходной ваготонии могут быть не результатом пролонгированного воспалительного процесса, а выражением начальной вегетативной дисфункции, которая, в свою очередь, служит причиной разбалансирования вегетативной регуляции деятельности мочевыводящих путей и последующих нарушений уродинамики, что субклинически проявляется в виде нейрогенной дисфункции мочевого пузыря и обусловливает возникновение на этом фоне хронического пиелонефрита.

В результате анализа исходного вегетативного тонуса у детей с хроническим необструктивным пиелонефритом и исходной амфотонией (28,3 %, n = 15) при отсутствии статистически значимых отклонений временных показателей от таковых у здоровых сверстников были обнаружены достоверные (р < 0,05) различия у обследованных по сравнению с контрольной группой спектральных величин суточной вариабельности ритма сердца (табл. 4). При рассмотрении отдельных ее параметров установлено, что значения SDNN у данных пациентов при колебаниях от 111,0 до 238,0 мс в 20,0 % наблюдений увеличивались, в 26,7 % случаев уменьшались. При размахе от 43,0 до 140,0 мс у 26,7 % лиц регистрировалось превышение и у 40 % больных снижение по сравнению с контрольными показателями RMSSD. Еще у 20 % детей при разбросе величин от 3,0 до 41,0 % снижался pNN50.

 

Таблица 4. Временные и спектральные показатели суточной вариабельности ритма сердца при исходной ваготонии у обследованных детей (M ± m)

Группы	Показатели
	SDNN, мс	RMSSD, мс	pNN50, %	TP, мс2	VLF, мс2	LF, мс2	HF, мс2	LF/HF
Дети с хроническим необструктивным пиелонефритом (n = 15)	164,27 ± ± 10,41	80,27 ± ± 7,06	24,73 ± ± 2,69	20297,60 ± ± 1500,39*	9157,47 ± ± 515,03*	6354,33 ± ± 707,77*	5234,67 ± ± 488,95*	1,27 ± ± 0,08
Практически здоровые дети (n = 30)	170,17 ± ± 4,72	80,43 ± ± 1,26	33,90 ± ± 1,84	7215,87 ± ± 269,67	2965,97 ± ± 136,38	2214,50 ± ± 114,48	1900,87 ± ± 64,18	1,13 ± ± 0,06
*р ˂ 0,05 — вероятно в сравнении с практически здоровыми детьми

 

Анализ спектральных показателей позволил констатировать высокие значения параметров общего спектра, а также отдельно его низкочастотных и высокочастотных компонентов с преобладанием мощностей спектра очень низких частот в симпатико-парасимпатическом соотношении, которое достоверно не отличалось от нормы. У всех пациентов с исходной амфотонией наблюдалось повышение абсолютных величин всех компонентов спектра. При этом значения TP у отмеченного контингента обследованных почти в три раза превышали таковые у здоровых детей. Колебания данной величины находились в пределах от 7592,0 до 33804,0 мс2. Показатели VLF у них варьировали от 5683,0 до 13613,0 мс2, значение LF — от 5683,0 до 13613,0 мс2, параметры HF — от 3168,0 до 10668,0 мс2.

Формирование у детей с хроническим необструктивным пиелонефритом исходной амфотонии за счет уравновешенного увеличения одновременно как симпатических влияний, характеризующихся превышением значений мощностей спектров очень низких (VLF) и низких (LF) частот, так и отличающихся ростом показателей мощности спектра высоких (HF) частот парасимпатических влияний свидетельствует о крайней степени напряжения функционирования систем адаптации в условиях хронического воспалительного процесса и, в частности, крайней степени напряжения функционирования вегетативной нервной системы. Усиление симпатического тонуса ее звена у данных пациентов является закономерной реакцией на возникновение острого воспаления. Длительный воспалительный процесс с течением времени компенсаторно уравновешивает вегетативные регуляторные влияния. В результате повышается активность парасимпатической части вегетативной нервной системы, формируется амфотония, чем достигается баланс симпатической и парасимпатической регуляции деятельности мочевыделительного тракта у обсуждаемого контингента больных.

Выводы

1. Временной и спектральный анализ вариабельности ритма сердца при проведении холтеровского мониторирования электрокардиограммы позволил установить у детей с хроническим необструктивным пиелонефритом наличие вегетативной дисфункции.
2. Статистически значимое снижение временных при увеличении спектральных показателей вариабельности ритма сердца у детей с хроническим необструктивным пиелонефритом по сравнению со сверстниками контрольной группы свидетельствует о тенденции к преобладанию в вегетативном тонусе нервной системы симпатической составляющей над парасимпатической.
3. Хронический необструктивный пиелонефрит в детском возрасте характеризуется исходным вегетативным тонусом в виде симпатикотонии, ваготонии и амфотонии.
4. Все вышеизложенное является предпосылкой к дальнейшему поиску методов индивидуализации терапевтических подходов при хроническом необструктивном пиелонефрите у детей с целью повышения эффективности противорецидивного лечения.

Конфликт интересов не представлен.

Об авторах

Наталья Сергеевна Журавлева

ГБОУ ВПО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: jurnas178@yandex.ru

канд. мед. наук, доцент, кафедра госпитальной педиатрии

Россия, Екатеринбург

Владимир Николаевич Буряк

ГБОУ ВПО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: buryak_1965@inbox.ru

д-р мед. наук, профессор, кафедра госпитальной педиатрии

Россия, Екатеринбург

Оксана Сергеевна Покусаева

ГБОУ ВПО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: pokusaeva93@list.ru

интерн, кафедра госпитальной педиатрии

Россия, Екатеринбург

Вероника Леонидовна Бабич

Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького

Email: veronika.babich09@mail.ru

ассистент, кафедра педиатрии и детских инфекций

Россия, Донецк

Список литературы

Дополнительные файлы