Особенности вегетативной регуляции ритма сердца в зависимости от композитного состава тела у лиц молодого возраста

Введение

Одним из важнейших факторов риска (ФР) неинфекционных заболеваний являются избыточная масса тела и ожирение, распространённость которых популяционно увеличивается [1, 2], включая лиц молодого возраста [3, 4]. В связи с этим ряд исследований подтверждает динамику ежегодного ухудшения здоровья и у студентов медицинских вузов [5]. Актуальность данной проблемы подтверждается ещё и тем, что ожирение являет собой самостоятельное метаболическое заболевание с высоким риском многих осложнений [6, 7].

Учитывая многочисленные исследования, подтверждающие дисфункцию вегетативной нервной системы (ВНС) при многих заболеваниях, а также значимость донозологической диагностики вегетативных нарушений у молодых людей с ожирением, представляется актуальным выявление измененных показателей вариабельности ритма сердца (ВРС) в качестве мишеней для превентивных немедикаментозных воздействий, в клинической практике [8, 9]. Предупреждение заболеваний, включая адекватную физическую активность (ФА), ассоциированных с метаболическими и системными нарушениями, такими как избыточная масса тела и ожирение, является очевидным показанием к мониторированию ВРС [10,11].

Цель исследования — изучить у молодых людей доклинические изменения вариабельности ритма сердца, ассоциированные с избыточной массой тела и ожирением для их последующего контроля.

Материалы и методы

Были обследованы 216 молодых людей медицинского университета в возрасте от 18 до 30 лет (средний возраст 22,2±0,2 года), среди которых были 105 юношей и 111 девушек. Обследование больных проводилось в условиях Кубанского государственного медицинского университета на кафедре поликлинической терапии с 2014 по 2018 гг. От участников исследования было получено письменное информированное согласие, а также согласие на обработку персональных данных. Исследование проводилось в соответствии с принципами Хельсинской Декларации.

Критерии исключения — возраст старше 30 лет, наличие инфекционной, сердечно-сосудистой, бронхолегочной, эндокринной и онкологичской патологий, а также беременности.

Методы обследования включали анонимное анкетирование с уточнением уровня физической активности [12]: низкий — ходьба в умеренном темпе менее 30 минут в день; средний — быстрая ходьба, плавание, езда на велосипеде, танцы более 30 минут в день; высокий уровень — бег, занятия аэробикой, плавание на дистанцию, езда на велосипеде в гору.

Помимо физикального, объективное обследование включало антропометрию с определением индекса массы тела (ИМТ=вес(кг)/ рост(м²), роста, окружности талии (ОТ) и отношения ОТ/Рост. Нормативными значениями ИМТ считали 18,5–24,9 кг/м², дефицитом массы тела — ИМТ <18,5 кг/м², избыточной массой тела — ИМТ 25,0–29,9 кг/м², ожирением 1-й степени — ИМТ 30,0–34,9 кг/м², ожирением 2-й степени — ИМТ 35,0–39,9 кг/м², ожирением 3-й степени — ИМТ более 40,0 кг/м². Риск развития метаболических нарушений считался умеренным при ОТ 94–102 см у мужчин и 80–88 см у женщин, а высоким — при ОТ более 102 см у мужчин и более 88 см у женщин [12]. Исследование композитного состава тела человека биоимпедансометром «Tanita BC-418» предусматривало определение жировой и без жировой массы, воды, туловищного жира (ТЖ) и уровня висцерального жира (ВЖ, в норме — 1–9 усл. единиц) [13].

Мониторирование электрокардиограммы (ЭКГ) и ВРС проводилось аппаратом «BTL-08 ECG HOLTER H100» по коротким (10-тиминутным) записям. Оценивали временные (с 1-й по 5-й) и спектральные (6-й) показатели ВРС: 1) SDNN (мс) — стандартное отклонение всех кардиоинтервалов, интегральный показатель, отражающий суммарный эффект влияния на синоатриальный узел симпатического и парасимпатического отделов ВНС; 2) SDАNN (мс) — стандартное отклонение средних значений кардиоинтервалов, вычисленных по пятиминутным промежуткам; 3) RMSSD (мс) — среднее квадратичное отклонение разницы последовательных интервалов, 4) pNN(50) (%) — доля последовательных интервалов, различающихся более чем на 50 мс от общего числа интервалов; 5) TI — триангулярный индекс, рассчитанный как интеграл плотности распределения (общее количество NN интервалов), отнесённый к максимуму плотности распределения; 6) LF/HF (ед.) — коэффициент симпато-вагального баланса, отношение низкочастотного к высокочастотному компоненту спектра; 7) ИН — индекс напряжения регуляторных систем, интегральный показатель для оценки адекватности процессов регуляции ритма сердца (РС) рассчитывался по формуле ИН=АМо(%)/(2Мо(с)×ВР(с).

Статистическая обработка проведена при помощи программ Statistica 10.0 и Wizard-Statistics (США) с оценкой правильности математического распределения в соответствующих выборках (критерий Колмогорова). При нормальном распределении в сравниваемых группах использовали критерий Стьюдента (t-критерий) с представлением данных в виде среднего значения (Х) и стандартной ошибки среднего значения (m) и указаний статистически значимого уровня p <0,05. Анализ корреляционных зависимостей показателей ВРС и индексов ВЖ и ФА проводили с расчетом коэффициента корреляции по Спирмену.

Результаты

По данным исследования, частота избыточной массы тела и ожирения у молодых людей обоего пола составила 42,6%. При этом умеренный риск или высокий риск метаболических нарушений были обнаружены с одинаковой частотой у 38 (34,2%) девушек и 37 (35,2%) юношей (р>0,05). Анализ гендерных отличий антропометрических параметров выявил, что девушки отличались от юношей значимо меньшими средними значениями роста, массы тела, ОТ/Р и уровнями систолического артериального давления (САД) и диастолического артериального давления (ДАД). Привычно низкий уровень физической активности (ФА) достигал 46,2% и чаще наблюдался у девушек, привычно умеренный — у юношей, а частоты привычно высокого уровня ФА у юношей и девушек были сопоставимы (табл. 1).

Таблица 1

Общая характеристика обследованных молодых людей

Примечание. * — статистически значимое различие от группы юношей.

При этом выявлена прямая корреляция уровня ФА как с показателем ИМТ (корреляция Пирсона, p <0,001; r(216) = -0,285), так и со значением ВЖ (корреляция Пирсона, p <0,001; r(216) = -0,293).

Композитный состав тела у девушек по сравнению с юношами характеризовался более высоким процентным содержанием общего жира и, наоборот, меньшим уровнем ВЖ, а также более низким процентным содержанием безжировой массы тела и жидкости (табл. 2). Распространённость высокого уровня ВЖ среди лиц с избыточной массой тела и/или ожирением разной степени выраженности наблюдалась у каждого 6-го юноши и каждой 20-й девушки.

Вегетативная регуляция ритма сердца у девушек в отличие от юношей характеризовалась статистически значимо меньшими значениями SDNN (54,7±2,0 против 66,5±3,3 мс), TI (13,2±0,4 против 14,7±0,6 мс) и LF/HF (0,86±0,03 против 1,07±0,05 ед.), что свидетельствовало о меньшей общей ВРС и смещении симпато-вагального баланса в сторону преобладания активности парасимпатического отдела ВНС (табл. 3).

Таблица 2

Гендерные особенности композитного состава тела юношей и девушек

Примечание. * – статистически значимое различие от группы юношей.

Таблица 3

Гендерные особенности вегетативной регуляции ритма сердца на коротких записях электрокардиограммы

Примечание. * — статистически значимое различие от группы юношей.

Анализ ВРС в общих группах юношей и девушек в зависимости от ИМТ показал, что у лиц с избыточной массой тела по сравнению с нормальными значениями ИМТ выявлено большее значение параметра LF/HF (1,09±0,08 против 0,95±0,03 усл. ед., р< 0,05), а у молодых людей с ожирением по сравнению с лицами с избыточной массой тела этот же показатель был ниже (0,87±0,04 против 1,09±0,08 усл. ед., р< 0,05) и практически не отличался от показателя в группе с дефицитом массы тела, вероятно, за счет разнонаправленных гендерных изменений (рис. 1).

Необходимо отметить, что у молодых людей колебания параметров ВРС не выходили за рамки нормальных значений. В отношении ВЖ значимым метаболическим показателем, ассоциированным с дисфункцией ВНС, можно считать не только повышенный, но и промежуточный уровень ВЖ (от 5 до 9 усл. ед.). Так у лиц с промежуточным уровнем ВЖ по сравнению с низким его уровнем преобладало значение LF/HF (1,07±0,08 против 0,93±0,017усл. ед.,р˂0,05), что свидетельствовало о смещении симпато-вагального баланса в сторону меньшей активности парасимпатического отдела ВНС. У молодых людей с высоким по сравнению с низким уровнем ВЖ было более высокое значение SDANN (31,5±5,8 против 21,0±1,5 мс, р˂0,05), характеризующего симпатическую активность ВНС и преобладание центрального контура регуляции ритма сердца над автономным. Нами выявлена прямая корреляция между значениями ВЖ и SDANN (коэффициент Спирмена, r = 0,14, р<0,05).

Что касается показателей ВРС у юношей и девушек с разными уровнями ФА, то они не находили достоверного статистического различия, кроме интегрального параметра ИН. При этом, у юношей и девушек с привычно высоким уровнем ФА по сравнению с лицами с привычно умеренным уровнем ФА значение ИН (не превышавшее нормативного значения 100 усл. ед.) было достоверно выше (90,2±8,3 против 67,9±5,2 усл. ед., р<0,05), что отражало преобладание активности центрального контура в регуляции РС над автономным.

Обсуждение

Проведенное исследование позволило выявить у молодых людей обоего пола 40% частоту избыточной массы тела и ожирения, наличие привычно низкого уровня ФА более чему трети юношей и более чем у половины девушек, а также умеренного и высокого рисков метаболических нарушений — более чем у 1/3 девушек и юношей. Полученные нами данные о достаточно высокой распространенности ФР неинфекционных заболеваний среди молодых людей согласуются с работами отечественных авторов [16, 17].

При этом у каждого третьего юноши и каждой восьмой девушки с избыточной массой тела и ожирением 1-й степени наблюдался высокий уровень ВЖ. У молодых людей с уровнем ВЖ более 9 усл. ед. по сравнению с лицами с уровнем ВЖ менее 5 усл. ед. среднее значение уровня ВЖ демонстрировало 7-микратное увеличение, а средняя величина ТЖ — только двукратное. Исходя из опережающего увеличения ВЖ по сравнению с ТЖ, нами предлагается градация уровней ВЖ с низким (<5 усл. ед.), промежуточным (5–9 усл. ед.) и высоким (>9 усл. ед.) значениями. Необходимо отметить, что более высокий уровень САД был характерен только для юношей с ожирением. При этом возрастание уровня ВЖ у юношей сопровождалось увеличением уровней как САД, так и ДАД.

У юношей и девушек с избыточной массой тела по сравнению с нормальной массой тела ВРС на 10-минутных интервалах характеризовалась менее выраженной активностью парасимпатического отдела ВНС (LF/HF), что нашло подтверждение в исследованиях других авторов [18, 19]. Ряд исследований ВРС у молодых мужчин с избыточной массой тела по сравнению с нормой подтверждал, обнаруженную нами, пониженную парасимпатическую активность уменьшением таких параметров общей ВРС как RMSSD, HF и SDNN [10, 20].

Однако далее оказалось, что ВРС у молодых людей (юношей и девушек) с ожирением по сравнению с избыточной массой тела, обозначив своеобразный пируэт, отразила более выраженную парасимпатическую активность (LF/ HF 0,87±0,04 против 1,09±0,08, р=0,027). Эти данные противоречили результатам тех работ, в которых у лиц, страдающих ожирением, дисрегуляция ВНС отражала более высокую активность симпатического отдела [15, 21].Наши данные о симпато-вагальном дисбалансе с преобладанием симпатической активности, ассоциированной с повышением ВЖ улиц с избыточной массой тела, согласуются с выводами других авторов[14]. Более того, висцеральное ожирение у молодых людей с ожирением тесно связано со снижением сердечной парасимпатической активности и повышением симпатической активности. Такой, но более выраженный дисбаланс ВНС описан у больных с метаболическим синдромом [15].

Гендерные различия ВРС среди молодых людей с широким размахом величин ИМТ в пределах 18,5–39,9 кг/м² у девушек в отличие от юношей характеризовались меньшей общей ВРС и преобладанием активности парасимпатического отдела ВНС, что находило подтверждение в работах других исследователей [21].Мобилизация адаптационных ресурсов регуляции ритма сердца у молодых людей с привычно высоким уровнем ФА отражалась в большей величине интегрального показателя — ИН.

Таким образом, становится очевидным, что у лиц с избыточной массой тела ВРС снижена, что может привести к увеличению сердечно-сосудистой заболеваемости у этих людей. Следовательно, необходимо сделать акцент на раннем изменении образа жизни, чтобы предотвратить прогрессирование надвигающихся изменений сердечно-сосудистого статуса у этих молодых людей.

Выводы

1. У лиц молодого возраста определена высокая распространенность низкой физической активности, избыточной массы тела и ожирения.
2. Для оптимизации диагностики доклинических нарушений вегетативного баланса у молодых людей с избыточной массой тела и ожирением в амбулаторной практике рекомендуется определение композитного состава тела.
3. Для оценки вегетативной регуляции ритма сердца у лиц с избыточной массой тела и ожирением необходимо ориентироваться на индивидуальные значения параметров ВРС в динамике, так как у молодых людей они редкого превышают норму.
4. У молодых людей с избыточной массой тела по сравнению с нормальной массой тела ВРС характеризовалась менее выраженной парасимпатической активностью. Гендерные особенности у девушек по сравнению с юношами как с нормальной, так и с избыточной массой тела заключались в меньшей общей ВРС. У юношей ожирение 1-й степени по сравнению с нормальной массой тела сопровождалось более выраженной парасимпатической активностью.
5. Изменения общей ВРС, симпатической и парасимпатической активности, ассоциированных с ВЖ (с акцентом на показатели LF/HF и SDANN), ФА (с акцентом на ИН) следует контролировать при проведении немедикаментозной коррекции ожирения у молодых людей.