Національна медична академія післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика, м. Київ;
Львівський обласний кардіологічний центр МОЗ України

Ключові слова: варіабельність ритму серця, стратифікація ризику

Упродовж останніх років дослідження варіабельності ритму серця (ВРС) стало одним з доступних неінвазивних методів стратифікації ризику у пацієнтів із серцево-судинною патологією. Широке впровадження методу холтерівського моніторування ЕКГ у клінічну практику дозволило оцінювати показники ВРС упродовж доби та за певні проміжки часу, використовувати цей метод для вивчення стану вегетативної регуляції серцевого ритму, перспектив виживання пацієнтів з кардіологічними захворюваннями та оцінки ефективності терапії. Зміни ВРС були виявлені при ряді несерцевих захворювань, зокрема, цукровому діабеті, неврологічній та легеневій патології. Водночас, основні стандарти інтерпретації та клінічного використання показників ВРС, підготовлені американськими та європейськими експертами у 1996 р., до цього часу не переглядалися. Отже, чи є потреба у створенні нових узгоджених рекомендацій з оцінки показників ВРС? Які зміни потрібно було б внести з урахуванням результатів досліджень, проведених протягом останнього десятиліття? Існує очевидна потреба у визначенні реального місця оцінки ВРС серед інших відомих неінвазивних методів оцінки кардіального ризику, а також оптимального обсягу дослідження ВРС.

Методи аналізу ВРС та інтерпретація її показників

Під варіабельністю ритму серця розуміють ступінь коливань тривалості інтервалів між синусовими комплексами, зумовлених впливами відділів вегетативної нервової системи (ВНС), а також гуморальних чинників, навколо середнього рівня.

Усі методи аналізу ВРС поділяються на три групи:

• дослідження загальної ВРС (часовий аналіз);
• дослідження періодичних складових ВРС (спектральний аналіз);
• геометричні методи аналізу ВРС.

• SDNN — стандартне відхилення (SD) величин нормальних інтервалів N-N протягом 24 год;
• SDANN — стандартне відхилення середніх значень інтервалів N-N за кожні 5 хвилин безперервної реєстрації ЕКГ;
• SDNN-індекс — середнє із стандартних відхилень інтервалів N-N за кожні 5 хв;
• rMSSD — стандартне відхилення різниці послідовних інтервалів N-N;
• pNN50 — відсоток послідовних інтервалів N-N, різниця між якими перевищує 50 мс.

Спектральний аналіз ВРС дозволяє оцінити та порівняти амплітуду коливань ВРС, які відбуваються з різною періодичністю:

• HF – високочастотний компонент спектра (0,15-0,4 Гц). Пов’язаний з дихальною аритмією і переважно відображає активність парасимпатичного відділу ВНС. Про це свідчить різке зниження потужності HF на фоні введення атропіну [5]. У свою чергу, дихальна аритмія тісно пов’язана з активністю барорефлексу. Відомо, що HF корелює з показниками rMSSD і pNN50 [5]. HF підвищується у стані спокою, під час сну, при гіпервентиляції, знижується – при фізичному навантаженні, стресі, різноманітних захворюваннях серцево-судинної системи.
• LF – низькочастотний компонент спектра (0,04-0,15 Гц). Відображає більш повільні коливання ЧСС, які відбуваються протягом триваліших проміжків часу (наприклад, кількох годин або доби) і зумовлені взаємодією обох відділів ВНС. Крім стану вегетативної регуляції роботи серця, показник LF тісно пов’язаний з відповіддю серця на вегетативні впливи, а відтак – з чутливістю відповідних рецепторів. З огляду на це, у пацієнтів з тяжкою серцевою недостатністю виражена симпатична активація поєднується з істотним зниженням потужності LF, а успішне лікування b-адреноблокаторами призводить до його підвищення [3].
• LF/HF – коефіцієнт симпато-парасимпатичного балансу. Найбільш цінний із спектральних показників ВРС, який відображає баланс активності симпатичного і парасимпатичного відділів ВНС. У хворих із серцевою недостатністю зазначений показник тісно пов’язаний з чутливістю адренорецепторів. Відтак, збільшення в динаміці співвідношення LF/HF на фоні лікування може розглядатися як ознака покращання функціонального стану серцевого м’яза, причому нерідко в тих випадках, коли він виходить за межі рекомендованої “норми”.
• VLF – потужність хвиль дуже низької частоти (0,0033-0,04 Гц). Фізіологічний зміст цього показника невідомий. Очевидно, він відображає активність повільно діючих гуморальних механізмів регуляції серцевого ритму, які зумовлюють закономірні зміни ЧСС протягом тривалих проміжків часу (дні, тижні).
• ULF – потужність хвиль ультранизької частоти (до 0,0033 Гц). Цей показник може бути пов’язаний з коливаннями ЧСС протягом дуже тривалих періодів (місяці, пори року). Відтворюваність цього показника оцінити проблематично, а чітких критеріїв норми і патології до цього часу не розроблено.
• TP – загальна потужність спектра. Оскільки ТР є сумою всіх компонентів спектра, його фізіологічна суть не відрізняється від такої показника SDNN. Втім, відтворюваність ТР більше залежить від якості сигналу ЕКГ та наявності порушень серцевого ритму.

Таблиця 1 Орієнтовні нормативи показників ВРС у здорових осіб [21]

Параметри	Одиниці	M±SD
SDNN	мс	141±39
SDANN	мс	127±35
RMSSD	мс	27±12
pNN50	%	18± 13
TP	мс2	3446± 1018
LF*	мс2	1170±416
HF*	мс2	975±203
LF*	н.о.	54±4
HF*	н.о.	29±3
LF/HF*	од.	1,5-2,0

Примітка. *-показники ВРС при 5-хвилинній реєстрації ЕКГ.

Коректне використання зазначених параметрів ВРС вимагає уніфікації програмного забезпечення відповідних холтерівських систем, забезпечення їх відповідності діючим стандартам. Інтерпретація отриманих даних повинна здійснюватися залежно від демографічних факторів, передусім віку (табл. 2) [1], наявності чи відсутності структурного захворювання серця.

Таблиця 2 Часові показники ВРС за 24 год у здорових осіб віком 22-90 років [1]

Вік, років	ЧСС за 1 хв	SDNN, мс	SDANN, мс	SDNN індекс, мс	rMSSD, мс	pNN50, %
22-30	80±12	155±40	140±40	75±20	45±20	20±12
30-39	77±10	148±37	134±37	70±22	43±22	16±10
40-49	77±11	135±36	120±39	72±23	39±19	14±9
50-59	75±9	126±32	116±25	67±22	37±15	12±8
60-69	73±10	122±28	115±28	65±20	36±10	10±8
70-79	70±10	120±26	113±29	60±22	30±10	8±6
80-90	68±8	115±20	110±17	39±10	20±10	5±3

Серед графічних методів аналізу ВРС найбільш поширеним у сучасних холтерівських системах є триангулярний індекс. Його визначають як відношення загальної кількості інтервалів R-R між синусовими комплексами до кількості інтервалів, які потрапили в діапазон моди. Гістограму розподілу інтервалів R-R будують на шкалі з кроком 1/128 с. Вказаний показник відображає ВРС загалом упродовж 24 год і нагадує за фізіологічним змістом SDNN. У нормі значення триангулярного індексу становить 37±15 одиниць.

Останнім часом у наукових та клінічних дослідженнях застосовують також метод скатерограми (scatter – розсіювання). Суть методу полягає у побудові графічного зображення точок, кожна з яких відповідає тривалості двох сусідніх інтервалів R-R. При цьому ордината точки відповідає поточному, а абсциса – наступному інтервалу R-R (рис. 1). Цей метод дозволяє уникнути впливу аритмій серця, коли часовий та спектральний аналізи ВРС малоінформативні. Загалом, перевагою геометричних методів аналізу ВРС є можливість візуалізації всього масиву інтервалів R-R, що дозволяє відокремити порушення ритму, провідності та артефакти сигналу ЕКГ [4, 7]. Але, по суті, зазначені методи є лише новим способом відображення коливань ЧСС і не дозволяють отримати принципово нової діагностичної інформації.

Рис. 1. Скатерограма інтервалів R-R.

Очевидно, показники ВРС найбільш інформативні для оцінки стану вегетативної регуляції серцевого ритму в ситуаціях, коли їх значення нижчі від порогових рівнів, встановлених у здорових осіб [7]. У цьому випадку зниження часових показників ВРС дозволяє припускати наявність вегетативного дизбалансу з послабленням активності парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи. Натомість, оцінка спектральних показників ВРС має перспективу при оцінці в динаміці у конкретного пацієнта, наприклад, на фоні лікування серцевої недостатності.

Прогностичне значення показників ВРС

Основний лейтмотив дослідження ВРС полягає в підвищенні точності оцінки прогнозу захворювання серця та ефективності його лікування. Очевидно, реально говорити про прогностичне значення показників можна лише у пацієнтів із структурним захворюванням серця, зокрема, після перенесеного інфаркту міокарда або із серцевою недостатністю [2, 6, 12]. В інших категорій пацієнтів з кардіологічними та екстракардіальними захворюваннями переконливих доказів прогностичної цінності показників ВРС до цього часу не отримано. Крім того, лише окремі показники ВРС використовувалися для стратифікації ризику, що дозволяє припускати недоцільність збільшення обсягу дослідження ВРС з цією метою.

Зниження часових показників ВРС зазвичай розглядається як маркер послаблення парасимпатичного „захисту” серця. У хворих на гострий ІМ самостійним критерієм підвищеного ризику смерті вважають зменшення SDNN нижче 50 мс [2, 21]. У дослідженні ATRAMI [16, 17], яке тривало 21 місяць і включало 1284 пацієнтів з ІМ, встановили незалежне прогностичне значення показника SDNN менше 70 мс для передбачення раптової серцевої смерті (відносний ризик 3,2 [95 % довірчий інтервал 1,42-7,36]), а його поєднана оцінка з фракцією викиду лівого шлуночка та барорефлекторною чутливістю (БРЧ) дозволила більш точно ідентифікувати групи пацієнтів високого ризику у післяінфарктному періоді. Так, смертність від серцево-судинних подій упродовж двох років становила 17 % у групі пацієнтів із SDNN менше 70 мс і БРЧ менше 3,0 мс/мм рт. ст. та 2 % при SDNN більше 105 мс і БРЧ понад 6,1 мс/мм рт. ст. (Р<0,0001). Поєднання низької фракції викиду лівого шлуночка (нижче 35 %) із SDNN менше 70 мс достовірно збільшувало ризик серцевої смерті (відносний ризик 6,7 [95 % довірчий інтервал 3,1-14,6]).

У досліджені EMIAT поєднання низької ВРС із зниженням фракції викиду лівого шлуночка нижче 40 % корелювало з ризиком смерті у хворих, які перенесли ІМ [13]. Отримані дані дали підстави Європейському товариству кардіологів у 2001 р. рекомендувати дослідження ВРС для стратифікації ризику раптової серцевої смерті у хворих, які перенесли ІМ (клас І, рівень доказів А) [20]. Слід зазначити, що серед усіх показників холтерівського моніторування ЕКГ тільки параметри ВРС мали такий високий доказовий рівень.

З метою оцінки прогностичного значення показників ВРС авторами були обстежені 115 хворих на перший неускладнений ІМ на 7-10-ту добу захворювання. Оцінювали перебіг післяінфарктного періоду впродовж 6-25 міс. Встановлено збільшення ймовірності виникнення несприятливих подій (серцево-судинна смерть, повторний інфаркт міокарда, післяінфарктна стенокардія, серцева недостатність) протягом 6 міс у хворих із низькими значеннями показників SDANN та індексу SDNN [8]. Кумулятивна частка хворих із індексом SDNN 35 мс і менше, у яких не виникало подій упродовж 25 міс, становила близько 30 %, тоді як у хворих з індексом SDNN понад 35 мс – близько 60 % (рис. 2). Здійснено оцінку інформативності індексу SDNN для прогнозування несприятливого перебігу захворювання. Його позитивне передбачувальне значення становило 56 %, негативне – 69 %. Очевидно, індекс SDNN має найбільшу інформативність у пацієнтів із сприятливим перебігом післяінфарктного періоду.

Чутливість середньодобового SDАNN для прогнозування несприятливого перебігу становила 35 %, специфічність – 84 %, позитивне передбачувальне значення – 53 %, негативне – 71 %. Отже, подібно до індексу SDNN, нормальне значення показника SDANN спостерігали у більшості хворих із сприятливим перебігом післяінфарктного періоду [8].

Рис. 2. Криві виживання (за методом Каплана—Мейера) хворих на ІМ залежно від показника SDANN.

Оцінка стану ВРС через 6 міс після виникнення ІМ дозволяла передбачати несприятливий перебіг у подальші терміни післяінфарктного періоду. Втім, незалежне значення для прогнозування ускладнень після 6 місяців мали лише індекс SDNN, LF/HF і VLF. Досить високою виявилася негативна передбачувальна цінність для цих показників: індексу SDNN – 84,4 %, LF/HF – 77,1 %, VLF – 84,6 % [9].

Прогностичне значення показників ВРС оцінювали також у пацієнтів із серцевою недостатністю. Збільшення симпатичної активності на ранніх стадіях захворювання проявляється збільшенням амплітуди коливань LF та VLF. Натомість, тяжка серцева недостатність поєднується із зниженням загальної потужності спектра, компонентів LF та HF. Зниження показників SDNN та SDANN при холтерівському моніторуванні ЕКГ, відповідно, менше 70 і 55 мс дозволяє передбачити виникнення смерті впродовж 6 місяців з чутливістю 100 і 88 % та специфічністю 87 % для обох показників [3].

Але чи впливає зниження часових показників ВРС та зміни амплітуди компонентів спектра на тактику ведення хворих з дисфункцією міокарда і серцевою недостатністю? Очевидно, серйозних підстав для стверджувальної відповіді на це питання на цей час немає. Переважно зміни ВРС розглядають як маркер ризику раптової серцевої смерті. Тому логічно припускати, що наявність цих змін повинна впливати на вибір специфічних засобів профілактики раптової серцевої смерті, наприклад, призначення аміодарону чи імплантацію внутрішнього кардіовертера-дефібрилятора. Насправді ж основним показанням для використання аміодарону з профілактичною метою є не зниження ВРС, а шлуночкові аритмії на фоні структурного серцевого захворювання [14]. Крім того, за результатами останніх контрольованих досліджень, внутрішні кардіовертери-дефібрилятори покращують прогноз виживання хворих, що перенесли інфаркт міокарда, з тяжкою післяінфарктною систолічною дисфункцією лівого шлуночка або із серцевою недостатністю, незалежно від виявлення специфічних предикторів підвищеного ризику раптової серцевої смерті [10, 15, 18]. Отже, з позицій стратифікації ризику результати дослідження ВРС можуть мати лише додаткове значення.

Крім прагматичних міркувань, пов’язаних з користю отриманої інформації для вибору певного виду лікування, варто враховувати також обмежену специфічність показників ВРС. Адже, крім ступеня тяжкості структурного захворювання серця, вони суттєво залежать від віку, конституційних особливостей, психічного статусу, тривалості реєстрації ЕКГ, наявності аритмій та багатьох супутніх захворювань. Не дивно, що в нових рекомендаціях щодо ведення пацієнтів із шлуночковими порушеннями ритму та профілактики раптової серцевої смерті в 2006 р. американські та європейські експерти обмежили характеристику доцільності дослідження ВРС класом ІІа та рівнем доказів В [22].

Зміни показників ВРС залишаються одним із „сурогатних” критеріїв ефективності медикаментозної терапії кардіологічних та інших захворювань. Зокрема, доведено, що при успішному тромболізисі та відновленні прохідності інфаркт-залежної вінцевої артерії збільшуються показники SDNN і HF [19]. Сприятливі зміни показників ВРС показані також на фоні застосування b-адреноблокаторів та інгібіторів ангіотензинперетворюючого ферменту у хворих із серцевою недостатністю [3, 11, 13]. В окремих випадках оцінка цих показників у динаміці корисна, оскільки дозволяє об’єктивізувати підсумки проведеної терапії.

Висновки

Існують очевидні підстави для перегляду діючих рекомендацій щодо оцінки показників варіабельності ритму серця. Безумовно, варіабельність ритму серця залишається реальним компонентом стратифікації ризику у пацієнтів з післяінфарктною дисфункцією лівого шлуночка і серцевою недостатністю зі збереженим синусовим ритмом, інструментом оцінки ефективності медикаментозної терапії цих захворювань. Зміни показників варіабельності ритму серця також відображають вираженість вегетативного дизбалансу та є додатковим критерієм оцінки ступеня тяжкості серцевої недостатності. Втім, клінічне використання дослідження варіабельності ритму серця, як і будь-якого іншого методу діагностики, повинно опиратися на дані щодо показників його інформативності, встановлені у відповідно організованих дослідженнях. Клінічну інтерпретацію показників варіабельності ритму серця потрібно здійснювати з урахуванням даних інших методів дослідження, передусім, щодо структурно-функціонального стану міокарда. При використанні цього методу для вирішення завдань стратифікації ризику обсяг дослідження може бути обмежений найбільш інформативними показниками варіабельності ритму серця за 24 год, такими як SDNN і SDАNN, а також співвідношення LF/HF.

Література

1. Аксельрод А.С., Чомахидзе П.Ш., Сыркин А.Л. Холтеровское мониторирование ЭКГ: возможности, трудности, ошибки. – М.: Мед. информ. агентство, 2007. – 187 с.
2. Бобров В.О., Чубучний В.М., Жарінов О.Й. та ін. Дослідження варіабельності серцевого ритму у кардіологічній практиці: Метод. реком. – К.: Укрмедпатентінформ, 1999. – 25 с.
3. Воронков Л.Г., Богачова Н.В. Клінічне значення варіабельності серцевого ритму при хронічній серцевій недостатності // Материалы І международной научной конференции „Анализ вариабельности сердечного ритма сердца в клинической практике”. – К., 2002. – С. 31-31.
4. Макаров Л. М. Холтеровское мониторирование. – М.: Медпрактика, 2003. – 339 с.
5. Малиани А. Физиологическая интерпретация спектральных компонентов вариабельности сердечного ритма // Вестник аритмологии. – 1998. – № 9. – С. 47-57.
6. Пархоменко А.Н., Лутай Я.М., Шумаков А.В. и др. Оценка вариабельности ритма сердца и электрофизиологических свойств миокарда у больных с острым коронарным синдромом без элевации сегмента ST: значение для определения ближайшего и отдаленного прогноза // Укр. кардіол. журн. – 2003. – № 1. – С. 15-23.
7. Рябыкина Г.В., Соболев А.В. Мониторирование ЭКГ с анализом вариабельности ритма сердца. – М.: Медпрактика, 2005. – 222 с.
8. Черняга-Ройко У.П., Жарінов О.Й., Сороківський М.С., Тумак І.М. Динаміка показників варіабельності ритму серця та прогноз клінічного перебігу післяінфарктного періоду // Укр. кардіол. журн. – 2006. – № 1. – С. 56-63.
9. Черняга-Ройко У.П., Жарінов О.Й., Сороківський М.С., Тумак І.М. Прогностичне значення показників варіабельності ритму серця у хворих на гострий інфаркт міокарда // Укр. кардіол. журн. – 2005. – № 6. – С. 25-32.
10. Auricchio A., Klein H., Reek S. New primary prevention trials of sudden cardiac death in patients with left ventricular dysfunction: SCD-HEFT and MADIT-II // Amer. J. Cardiology. - 1999. - Vol. 83. - P. 91-97.
11. Avanzini F., Ferrario G., Santoro L. Risks and benefits of early treatment of acute myocardial infarction with an angiotensin-converting enzyme inhibitor in patients with a history of arterial hypertension: analysis of the GISSI-3 database // Amer. Heart J. – 2002. – Vol. 144. – P. 1018-1025.
12. Carpeggiani C., L'Abbate A., Landi P. et al. Early assessment of heart rate variability is predictive of in-hospital death and major complications after acute myocardial infarction // Int. J. Cardiology. – 2004. – Vol. 96. – Р. 361-368.
13. Julian D.G., Camm A.J., Frangin G. The European Myocardial Infarct Amiodarone Trial Investigators. Randomised trial of effect of amiodarone on mortality in patients with left-ventricular dysfunction after recent myocardial infarction: EMIAT // Lancet. – 1997. – Vol. 349. – P. 667-674.
14. Krahn A., Connolly S., Roberts R.S. ATMA Investigators diminishing proportional risk of sudden death with advancing age: implications for prevention of sudden death // Amer. Heart J. - 2004. - Vol. 147, № 5. - P. 837-840.
15. Kreuz J., Balta O., Liliegren N. Incidence and characteristics of appropriate and inappropriate therapies of ICD implanted for primary prevention of sudden cardiac death // Pacing. Clin. Electrophysiol. - 2007. - Vol. 30. - P. 125-127.
16. La Rovere M.T., Pinna G.D., Hohnloser S.H. Baroreflex sensitivity and heart rate variability in the identification of patients at risk for life-threatening arrhythmias // Circulation. – 2001. – Vol. 103. – P. 2072.
17. La Rovere M.T., Bigger J.T., Marcus F.I. Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total cardiac mortality after myocardial infarction. ATRAMI (Autonomic Tone and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators // Lancet. - 1998. - Vol. 14. - Р. 478-484.
18. Mark D.B., Nelson C.L., Anstrom K.J. Cost-effectiveness of defibrillator therapy or amiodarone in chronic stable heart failure: results from the Sudden Cardiac Death i in Heart Failure Trial (SCD-HeFT) // Circulation. - 2006. – Vol. 114, № 2. - P.135-142.
19. Pedretti R., Colombo E., Sarzi-Braga S. et al. Effect of thrombolysis on heart rate variability and life-threatening ventricular arrhythmias in survivors of acute myocardial infarction // J. Amer. Coll. Cardiology. – 1994. – Vol. 23. – Р. 19-26.
20. Priori S.G., Aliot E., Blomstrom-Lundqvist C. Sudden cardiac death // Eur. Heart J. – 2001. – Vol. 22. – P. 1374-1450.
21. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of pacing and electrophysiology. Heart rate variability. Standards of measurements, physiological interpretation, and clinical use // Circulation. – 1996. – Vol. 93. – Р. 1043-1065.
22. Zipes D.P., Camm A.J., Borggrefe M. et al. ACC/AHA/ESC 2006 guidelines for management of patients with ventricular arrhythmias and the prevention of sudden cardiac death // Eur. Heart J. – 2006. – Vol. 27. – P. 2099–2140

Надійшла 25.07.2007 р.

The investigation of heart rate variability: will new guidelines appear?

О.J. Zharinov, U.P. Chernyaha-Royko

The problem article analyses the role of heart rate variability for evaluation of cardiac autonomic regulation and risk stratification in more than 10 years after appearance of international guidelines. The normal values of heart rate variability (HRV) parameters and data about their dependence on age are provided. Based on literature data and original investigations of authors regarding prognostic value of HRV in post-infarction patients the optimal amount of HRV study is proposed.