СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЙ ГИПОКСИИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭКГ У ДЕТЕЙ ПЕРВЫХ МЕСЯЦЕВ ЖИЗНИ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ

Автор
Кравцова, Л. А., Школьникова, М. А., Балан, П. В., Кешищан, Е. С., Маклакова, А. С., Маслова, М. В., Кузнецов, Ю. Б., Соколова, Н. А.

Номера и рубрики
ВА-N18 от 01/06/2000, стр. 45-48 /.. Материалы конференций


Проблема перинатальной гипоксии на протяжении многих десятилетий является чрезвычайно актуальной и привлекает внимание физиологов и клиницистов с точки зрения механизмов развития различных патологических состояний [4]. Клинические характеристики детей, перенесших перинатальную гипоксию, включают в себя низкую оценку по шкале Апгар (менее 7 баллов) на 1-й и 5-й минутах; неврологические нарушения различной степени тяжести; синдром дыхательных расстройств; вегетативную дисфункцию. Особое место занимают различные изменения сердечнососудистой системы, которые нередко являются причиной нарушения постнатальной адаптации и ведут к развитию тяжелых патологических состояний. Круг кардиоваскулярной патологии у детей, перенесших перинатальную гипоксию, в основном включает в себя персистирование фетальной циркуляции, легочную гипертензию, постгипоксическую кардиопатию, нарушения сердечного ритма и проводимости [2]. Изучение влияния гипоксии на постнатальную адаптацию сердечнососудистой системы является сложной задачей для клиницистов, для решения которой необходимо экспериментальное обоснование патогенетических механизмов, обусловливающих кардиоваскулярную дисфункцию.

Цель исследования: выявления влияния гипоксии на деятельность сердечнососудистой системы в первые месяцы жизни.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

I. Клинические исследования.

Нами обследовано 38 клинически здоровых детей в возрасте 2-4 месяцев (М 3,13±0,98). Основным методом исследования послужило суточное (Холтеровское) ЭКГ мониторирование (ХМ). ХМ проводилось на 3-канальных регистраторах Oxford с последующей обработкой записи на дешифраторе Oxford Medilog Optima (Великобритания). Регистрация ЭКГ осуществлялась в модифицированных грудных отведениях VI, V5 и V2. Выделено 2 группы детей, идентичные по полу и возрасту: I группа (18 детей) - контрольная, II группа - 20 детей, перенесших перинатальную гипоксию. В I группу дети были отобраны в соответствии со следующими критериями: неотягощенный акушерско-гинекологический анамнез матери (течение настоящей беременности без патологии); нормальное течение интра-постнатального периода (роды в срок на 38-40 неделе, физиологические, оценка по шкале Апгар не ниже 8 баллов на 1-й и 5-й минуте, нормотрофичес кое физическое развитие). Дети имели соответствующее возрасту 2-4 месяцев психомоторное развитие и по данным клинико-инструментального обследования были здоровы.

II группа была сформирована из доношенных детей от неблагоприятно протекавшей беременности (гестозы, угроза прерывания, анемия, гипотония у матери и др.). Клинические характеристики данной группы включали в себя оценку по шкале Апгар менее 7 баллов на 1-й минуте; снижение насыщения крови кислородом (р0;<56 мм рт.ст.) и тенденцию к ацидозу в пуповинной крови (рН<7,2); мекониальные околоплодные воды; синдром дыхательных расстройств; признаки морфофункциональной незрелости; вегетативную дисфункцию и стойкий сосудистый спазм. Выявленные нарушения позволили верифицировать у данной группы детей гипоксию легкой и средней степени тяжести.

Всем детям проводился анализ ЭКГ с оценкой следующих параметров: средняя, максимальная и минимальная частота сердечного ритма; продолжительность корригированного интервала QT (QTc), а также дисперсия интервала QT (QTd) -разница между минимальным и максимальным значением в течение суток; наличие пауз и нарушений ритма.

II. Экспериментальные исследования. Острой гипобарической гипоксии подвергались детеныши белых крыс обоих полов на 7-й (n=210), 14-й (n=344) и 21-й (n=352) дни постнатального развития. Моделирование острой гипобарической гипоксии осуществляли в барокамере на «высоте», соответствующей 11500 м над уровнем моря («подъем» в течение 1 мин), В ходе гипоксии регистрировали следующие параметры: время потери позы (ВПП); время жизни (ВЖ), т.е. время от окончания подъема на «высоту» до остановки дыхания либо появления первого агонального вдоха; время реституции (ВР) - от окончания ВЖ до момента восстановления активной позы. Рассчитывали коэффициент индивидуальной устойчивости (КИУ) к действию гипоксии как отношение времени жизни к времени реституции (ВЖ/ВР), увеличение которого говорит о возрастании резистентности организма к действию экстремальной кислородной недостаточности. Если время жизни на «высоте» превышало 10 минут, то моделирование гипоксии прекращали; таких животных относили к высокоустойчивым, а животных, ВЖ которых было меньше 10 минут, - к низкоустойчивым. На основании этих данных рассчитывался коэффициент общей устойчивости (КОУ), - соотношение высоко- и низкоустойчивых животных.

Во время гипоксии проводили регистрацию ЭКГ (Соnаn). Предварительно за день до начала эксперимента подкожно вживляли электроды (наркоз - калипсол 0,1мг/100г).

Регистрируемый сигнал через кардиоэнцефалоскоп поступал в компьютер со встроенным аналогово-цифровым преобразователем, где происходила обработка полученной информации, а именно расчет среднего значения R-R интервала за 1 реализацию (5 секунд). Регистрацию осуществляли с интервалом 5 секунд.

При обработке результатов применяли непараметрический критерий Вилкоксона-Манна-Уитни, а также точный метод Фишера. Обработку данных осуществляли на Pentium-133 с помощью пакетов статистических программ STATIST, EXCEL.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Данные анализа ЭКГ у детей представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Данные ЭКГ анализа у детей в возрасте 2-4-месяцев по данным ХМ

Параметры
I группа
II группа
QTc (msec)
409,6±9,59
407,7± 19,98
QTd (msec)
110,6±22,48
136,8±31,87*
ЧСС максимальная (уд/мин)
204,3±11,85 (246)
204,5±14,9(235)
ЧСС минимальная (уд/мин)
84,55±6,75 (75)
81,5±5,75 (70)
Паузы (мсек)
816,2±125,3 (1055)
846,4±120,39(1250)*

Достоверные отличия: от детей I группы, * - р<0,02.

Как видно из таблицы, во II группе отмечаются статистически достоверные более высокие значения показателя QTd, а также более продолжительные паузы ритма. Анализ нарушений ритма и проводимости выявил большую представленность аритмий у детей, перенесших гипоксию в анамнезе. Так, в I группе у 4 (22,2%) отмечались эпизоды синоатриальной блокады 2 ст. 2 типа, у 5 детей (27,8%) - нарушения ритма в виде единичных (до 2 за сутки) экстрасистол с узким QRS комплексом. Других нарушений ритма и проводимости зарегистрировано не было. Продолжительность пауз ритма не превышала 1055 мсек. в ночное время. В то же время во II группе у 6 детей (30%) отмечены эпизоды синоатриальной блокады 2 ст. 2 типа, у 8 (40%) - редкие экстрасистолы с узким QRS комплексом, у 2 (10%) - желудочковые экстрасистолы до 3 за сутки, у 2 (10%) - периоды синусовой брадикардии с ЧСС 70-72 уд.мин. Кроме этого, у 2 детей (10%) зарегистрированы эпизоды синус-ареста с паузами ритма продолжительностью до 1250 мсек., также у 2 (10%) - частая политопная экстрасистолия и у 1 ребенка - сложное нарушение ритма в виде желудочковой парасистолии. Некоторые нарушения ритма и проводимости, возникшие у детей II группы в возрасте 2-4 месяцев, перенесших гипоксию, по данным ХМ представлены на рис. 1.

Рис. 1. Нарушения ритма и проводимости, возникшие у детей в возрасте 2-4 месяцев, перенесших гипоксию в анамнезе, по данным ХМ. А. Ребенок Т., 4 мес. Эпизод синус-ареста (1250 мс) и брадикардии с ЧСС 61 уд/мин после него. Б. Ребенок Н., 4 мес. Прогрессирующая синоатриальная блокада с паузой ритма 992 мс и последующей брадикардией 52 уд/мин. В. Ребенок С., 3 мес. Пауза ритма 1328 мс на фоне брадикардии 57 уд/мин. Г. Ребенок К., 2 мес. Эпизод полиморфной экстрасистолии (тригемения).

В экспериментальной части исследования была выявлена различная резистентность к острой гипобарической гипоксии у крысят разных возрастов (табл. 2). При этом экспериментальные исследования рассматривались в контексте решения прямой задачи - изучения устойчивости к острой гипобарической гипоксии, в то время как клинические решались с точки зрения обратного анализа - выявления аномалий регуляции сердечной деятельности у детей, перенесших гипоксию.

Таблица 2.

Коэффициенты индивидуальной (КИУ) и общей устойчивости (КОУ) новорожденных крысят разных возрастов к острой гипобарической гипоксии

Группы
Возраст (дни жизни)
7 дней
14 дней
21 день
КОУ
КИУ
КОУ
КИУ
КОУ
КИУ
Контроль
0.22
4
0.55
2,6
0.08
5,1
Семакс 0,05 мг/кг
0.44**
7,8**
0,8**
2,2
0,54**
5.0
Семакс 0,1 мг/кг
0,54**
13,4**
1,0**
2,4
1,67**
1,9*

Достоверные отличия; от контрольной группы (гипоксия и физ. р-р) * - р<0.05, ** - р<0.01.

Как видно из таблицы, в течение постнатального периода наблюдалось достоверное «колоколообразное» изменение соотношения высоко- и низкоустойчивых животных: в возрасте 14 дней число высокоустойчивых животных значительно возрастало по сравнению с 7-дневными крысятами, а в возрасте 21 дня - падало. КИУ при этом изменялся в противоположном направлении: в возрасте 14 дней он был наименьшим, вследствие чего данный возраст может быть отнесен к критическому по гипоксической резистентности.

Мониторная регистрация ЭКГ у новорожденных крыс во время острой гипоксии показала, что во всех возрастных группах гипоксия приводила к развитию брадикардии и аритмий; межвозрастных отличий и различий в пределах одного возраста между высоко- и низкоустойчивыми животными обнаружено не было. При этом наблюдались следующие нарушения сердечного ритма и проводимости: резкая брадикардия, остановка синусового узла (синус-арест), залпы суправентрикулярной экстрасистолии по типу бигемении на фоне выраженной брадикардии (рис. 2).

Рис. 2. Нормальная ЭКГ и нарушения ритма и проводимости, возникшие у 7-21-дневных крысят во время острой гипобарической гипоксии. А. Нормальная ЭКГ 14-дневного крысенка (ЧСС 520 уд/мин). Б. Эпизод синус-ареста и последующей брадикардии при острой гипобарической гипоксии. В. Эпизод выраженной брадикардии при острой гипобарической гипоксии. Г. Эпизод суправентрикулярной экстрасистолии (бигемения) на фоне брадикардии при острой гипобарической гипоксии.

При суточном ЭКГ мониторировании выявлена большая представленность аритмий, в том числе желудочковых, у детей, перенесших перинатальную гипоксию.

Для них характерны также более высокие значения дисперсии интервала QT (QTd), которая является маркером электрической нестабильности миокарда [5], и более продолжительные паузы ритма. Большая встречаемость желудочковых нарушений ритма в сочетании с высокими значениями дисперсии интервала QT у детей, перенесших гипоксию, свидетельствует о выраженной электрической нестабильности миокарда в данной группе и риске возникновения острых жизнеугрожающих состояний, что в целом согласуются с данными большинства исследователей [3, 6].

В исследованиях Лукиной Л.И. с соавт. показано, что ведущим механизмом возникновения нарушений ритма у детей раннего возраста при отсутствии органического поражения миокарда является нарушение нейровегетативного контроля сердечной деятельности [2]. По данным ряда авторов возможной причиной подобных расстройств является повреждение регуляторных центров ствола головного мозга в результате перенесенной гипоксии [З].

Сопоставление электрокардиографических характеристик у детей, перенесших в анамнезе гипоксию, и крысят разного возраста непосредственно во время самого приступа острой гипоксии (рис.1 и 2) дает основание для предположения, что существуют определенные корреляции между острыми и отставленными во времени изменениями ЭКГ, обусловленными гипоксическим фактором. Отдаленные последствия гипоксического воздействия могут быть обусловлены первичными острыми нарушениями нейрогуморальной регуляции сердца, возникающими во время самой гипоксии. Как показали экспериментальные исследования, возраст 14 дней у белых крыс относится к критическому по гипоксической резистентности и, по данным Аршавского (1982), соответствует возрасту 2-4 месяцев у детей, характеризующемуся наиболее высокой частотой встречаемости СВС [I]. Таким образом, полученные нами данные косвенно подтверждают возможность сопоставления экспериментальных и клинических наблюдений по методу, предложенному Аршавским. Возраст 2-4 месяцев у детей и 7-14 дней у белых крыс является сопоставимым с точки зрения как физиологических характеристик (удвоение массы тела), так и ряда патологических состояний, в частности аналогичных ЭКГ нарушений вследствие перенесенной гипоксии.

Таким образом, проведенный анализ клинических и экспериментальных данных, касающихся ЭКГ нарушений, возникающих у детей, перенесших гипоксию в анамнезе, и у новорожденных животных во время приступа острой гипобарической гипоксии, дает основание предполагать наличие гипоксического компонента в развитии электрической нестабильности миокарда у детей 2-4 месяцев.

Дальнейшее упрочение и параллельное развитие экспериментальной и клинической базы этих исследований позволит найти решение ряда острейших проблем практической медицины, связанных с перинатальной гипоксией и жизнеугрожающими состояниями у детей раннего возраста.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

l. Аршавский И. А. Физиологические механизмы и закономерности индивидуального развития. М. 1982. 182 с.

2. Лунина Л.И., Котлукова Н.П.. Чернявская Н.А., Жданова Л.Н. с соавт. Кардиоваскулярные заболевания у новорожденных в «Актуальные вопросы кардиологии детского возраста» под ред. Белозерова Ю.М., Москва, 1997, с. 16-24.

3. Kaada B. Sudden infant death - the QT interval in ECG and bradyarrhythmias. // Tidsskr Nor Laegeforen, 1989, 109 (2), р. 186-92.

4. Leonard, C.T., Goldberger, M.E. Consequences of damage to the sensimotor cortexin neonatal and adult cats. Dev. Brain Res., 32 (1987) 15-30.

5. Makarov L., Shkolnikova M., Osokina G. Holter monitoring in the long QT syndrome in children // European Journal of Cardiac Pacing and Electrophysiology, Vol.6, N 1, June 1996, Suppl.5, p.l 10 436 48/ PW12 -1996.

6. Southall D.P., Janczynski R.E., Alexander J.R., Taylor V.G. et al. Cardiorespiratory patterns in infants presenting with apparent life-threatening episodes // Biol.Neonate, 1990, 57 (2). p. 77-87.