Ортостатическая тахикардия: диагностическое и прогностическое значение Very Low Frequency вариабельности ритма сердца

Abstract

Исследованы физиологические механизмы развития синдрома постуральной ортостатической тахикардии (СПОТ, POTS) на основе анализа сложной спектральной структуры вариабельности ритма сердца (ВРС), ее нелинейного поведения во взаимосвязи с энергетикой колебаний, барорефлекторной и парасимпатической активностью. Исследования проведены в несколько этапов. Первый этап. Разработана методика спектрального анализа отдельных компонентов Very Low Frequency (VLF). На основе сравнительных данных быстрого преобразования Фурье с фильтрами Уэлча, авторегрессии, непрерывного вейвлет-анализа и преобразования Гильберта-Хуанга впервые показано, что VLF имеют отдельные 200-, 100- и 50-секундные колебания (VLF200, VLF100, VLF50). Второй этап. Для оценки физиологических свойств выделенных колебаний проведен анализ структуры VLF в трех группах пациентов (100 человек): 1) с преобладанием парасимпатической активности (HF) в спектре ВРС, 2) с доминированием 10-секундных ритмов (LF), 3) с выраженной депрессией энергетики всех компонентов спектра. Установлено, что отдельные компоненты VLF (VLF100 и VLF50) обладают определенной устойчивостью и независимостью от изменений периферических вегетативных показателей (LF/HF) при нагрузках малой интенсивности. Третий этап. Проведены исследования при активной ортостатической пробе у 20 лиц с ортостатической тахикардией в сравнении с контрольной группой - 20 человек без тахикардии. Проанализированы особенности структуры VLF (VLF100 и VLF50) отдельно и в сочетании с LF и HF, а также частотой пульса и артериальным давлением у лиц с ортостатической тахикардией с преобладанием парасимпатической активности в условиях функциональных проб малой интенсивности (seven-test, углубленное дыхание) и при активной ортостатической пробе. На основе проведенных исследований сделаны выводы о том, что отдельные компоненты в структуре VLF (VLF100, VLF50) могут демонстрировать реципрокные взаимоотношения при нагрузке между собой и по отношению LF/HF и играют адаптивную роль в механизмах вегетативного обеспечения. Выявлено важное значение VLF и ее компонентов - 100- и 50-секундных колебаний - при ортостазе в прогнозе развития ортостатической тахикардии. У пациентов с вегетативными нарушениями при высоком уровне мощности VLF100 или высоких показателях VLF50 тахикардия не развивалась, т.е. в этом случае VLF и ее составные части выполняют важную адаптивную функцию, а низкие показатели VLF50, наоборот, способствуют ортостатической тахикардии. В предложенной модели нисходящего нейросоматического контроля вегетативной регуляции ВРС важную роль играют как собственно нейрогенные пути регуляции, так и нейро-гормонально-метаболические пути, проявляющиеся в сложной структуре VLF. Рассматривается выбор путей и оптимальных нейросоматических моделей регуляции при СПОТ.

Researched physiological mechanisms of development of orthostatic tachycardia syndrome (POTS) on the basis of a complex spectral structure analysis of heart rate variability (HRV), its nonlinear behavior in relationship to energy oscillations, baroreflex and parasympathetic activity. There were several stages of research. The first stage: created the method of spectral analysis of individual components of Very Low Frequency (VLF). On the basis of comparative Fast Furrier Transform data with Welch filters, autoregression, continuous wavelet analysis and Hilbert–Huang transform, for the first time it was shown that VLF has separate 200, 100 and 50 s oscillations (VLF200, VLF100, VLF50). The second stage: for evaluation of physiological properties of separate oscillations, was analyzed VLF structure in three groups of patients (100 subjects): with a predominance of parasympathetic activity (HF) in the HRV spectrum; with a dominance of 10 s oscillations (LF); with a severe depression of energy in all components of the spectrum. It was established that the individual components of VLF (VLF100 and VLF50) have a certain stability and partial independence from the changes of peripheral autonomic indices (LF/HF) at loads of low intensity. The third stage: at an active orthostatic test, 20 subjects with orthostatic tachycardia were researched in a comparison to a control group of 20 subjects without tachycardia. Analyzed the specifics of the VLF structure (VLF100 and VLF50) alone and in a conjunction with the LF and HF, as well as heart rate and blood pressure in subjects with orthostatic tachycardia with a predominance of parasympathetic activity at functional tests of low intensity (seven-test, deep breathing) and at an active orthostatic test. Based on these studies it was concluded that the individual components in the VLF structure (VLF100, VLF50) can demonstrate reciprocal relationships at a load among themselves and in the LF/HF ratio, and play an adaptive role in the mechanisms of autonomic provision. Revealed the importance of VLF and its components 100 and 50 s oscillations at an orthostatic test in the prognosis of orthostatic tachycardia development. In patients with dysautonomia at high level of VLF100 power, or high VLF50 indices, tachycardia did not develop. In this case, VLF and its component parts did an important adaptive function and conversely, the low VLF50 indices contribute to orthostatic tachycardia. In the proposed model of the descending neurosomatic control of autonomic regulation of HRV a very important role plays both neurogenic ways of regulation, and neuro-hormonal-metabolic ways, manifested in the complex VLF structure. Regarded the choice of ways and optimal neurosomatic models of regulation at POTS.