Изменение функции нервной системы, как следствие метаболических нарушений, развивается параллельно с прогрессированием диабета [17]. Признаки диабетической автономной нейропатии (ДАН) обнаруживаются у 3,5-6% пациентов уже в дебюте заболевания, а при значительной давности диабета - у 100 % пациентов [6, 7, 20, 21]. По данным Haupt E., Ledermann H., Kopcke W. [2005], от 60 до 90 % больных сахарным диабетом (СД) страдают периферической или автономной нейропатией. Известно, что развитие у больного СД такого осложнения, как кардиальная автономная нейропатия, на 50 % ухудшает прогноз в отношении продолжительности жизни больных [18].
В проведенных ранее исследованиях нам удалось доказать, что одним из наиболее значимых факторов прогрессирования патологии внутренних органов у больных диабетом является вегетативная дисрегуляция, гиперсимпатикотония с централизацией процессов управления, ускоряющая формирование поздних осложнений сахарного диабета и прогрессирование сопутствующих заболеваний, определяющая, наряду с компенсацией СД, эффективность гипотензивной терапии [10, 11, 12].
Сахарный диабет, особенно при неудовлетворительной компенсации, также оказывает значительное влияние на структуру и функции самих регулирующих систем, в частности, нервную [1, 9, 18]. Некоторые исследования свидетельствуют, что достоверной связи между нарушением вариабельности сердечного ритма (ВСР), с одной стороны, и показателями гликемии, стажем СД и возрастом больного, с другой стороны, не отмечено [5]. Однако с появлением кардиальной автономной нейропатии (КАН) смертность больных СД в течение ближайших 5 лет составляет 50 % [2, 3, 4, 19].
Цель исследования: оценить влияние нейропатических осложнений сахарного диабета на состояние физиологических систем.
Материал и методы исследования
Исследования проводились на клинической базе эндокринологического отделения 1 Республиканской больницы (г. Ижевск) и амбулаторно на базе клиники в Мытищах «Не+болит». Оценивались показатели вариабельности сердечного ритма у 101 пациента с кардиальной автономной нейропатией по результатам суточного мониторинга сердечного ритма. Группу наблюдения составили: 26 пациентов с СД 1 типа и 33 пациента с СД 2 типа. Группа сравнения состояла из 16 пациентов с СД 1 типа и 26 пациентов с СД 2 типа. В исследовании участвовали пациенты в возрастном диапазоне от 20 до 60 лет (20-30 лет - 19 человек, 31-40 лет - 24 человека, 41-50 лет - 21 человек, 51-60 лет - 37 человек). Результаты сравнивались с данными, полученными Н.Ю. Захаровой, В.П. Михайловым [2003] на большом массиве здоровых лиц и признанными стандартами [13, 15, 16].
Обработка полученных данных производилась с помощью пакета программ STATISTICA 6,0 (Matematica®, Matlab®, Harvard Graphics®) американской фирмы StatSoft (1995 г.). Базовыми методами статистического исследования были линейная описательная статистика (Discriptive Statistics) с исчислением корреляции средних, стандартных отклонений (corrs/means/SD).
Результаты исследования и их обсуждение
Представленные данные свидетельствуют о значительных нарушениях регуляции сердечного ритма, обусловленных диабетической кардиальной нейропатией практически у всех обследованных независимо от возраста. ЧСС в каждой возрастной группе примерно на 10-12 % превышала возрастную норму (табл. 1). Наблюдалось снижение всех показателей временного анализа.
Таблица 1. Возрастной спектр частотных диапазонов у больных СД
Показатель |
Возраст 20-30 лет(n = 19) |
Возраст 31-40 лет(n = 24) |
Возраст 41-50 лет(n = 21) |
Возраст 51-60 лет(n = 37) |
ЦИ ЧСС д/ср. SDNN (мс²) сут. SDANN (мс²) сут. pNN 50 % TF (мс²) ULF ( %) ULF (мс²) VLF ( %) VLF (мс²) LF ( %) LF (мс²) HF ( %) HF (мс²) LF/HF |
130,2 ± 11,1** 87,4 ± 1, 9* 31,1 ± 7,7** 57,9 ± 14,5* 6,6 ± 0, 9** 12155,6 ± 54,6 20,7 ± 3,1* 2236,9 ± 29,8** 31,9 ± 7,2 3607,5 ± 44,1** 28,4 ± 3,7 3751,8 ± 91,0* 18,96 ± 2,1 2559,6 ± 29,1** 1,77 ± 0,7 |
132 ± 9,6* 87,8 ± 7,4* 0,021 ± 0,01** 0,05 ± 0,01** 8,4 ± 0,3* 3978,3 ± 41,9* 56,6 ± 7,4 2383,2 ± 31,7 27,3 ± 2,4 864,7 ± 36,3 6,75 ± 1,0** 289,2 ± 22,7 9,36 ± 0, 9* 460,7 ± 27,0 1,11 ± 0,4 |
125,5 ± 3,7* 81,9 ± 6,1* 0,031 ± 0,01** 0,052 ± 0,01** 4,7 ± 0,2 5621,3 ± 67,4* 47,9 ± 3,1* 2502,5 ± 28,5** 23,4 ± 7,7 1393,9 ± 21,4* 13,3 ± 3,8* 880,3 ± 12,1 15,2 ± 2,1* 987,4 ± 31, 9* 0,96 ± 0,03* |
124,4 ± 9,8* 84,0 ± 12,1* 0,042 ± 0,01* 0,081 ± 0,02** 5,4 ± 0,2 4437,8 ± 27,4* 41,0 ± 4,2* 1945,9 ± 29,5* 23,0 ± 3,7 1636,9 ± 21,8* 18,9 ± 7,2* 1400,1 ± 61,4* 17,3 ± 4,4* 1161,7 ± 17, 9* 1,09 ± 0,03* |
Примечание. Показатели, имеющие отклонения от возрастной нормы, отмечены: * - р < 0,05; ** - р < 0,01.
ЦИ - циркадный индекс; TF - общая мощность спектра в диапазоне 0,003-0,40 Гц; ULF - ультранизкочастотный компонент спектра (волны до 0,0033 Гц); VLF - сверхнизкочастотная составляющая спектра (0,0033-0,04 Гц); LF - низкочастотный компонент спектра (0,04-0,15 Гц); HF - высокочастотная составляющая спектра (0,15 до 0,40 Гц); LF/HF - отношение низкочастотного компонента спектра к высокочастотному.
Увеличение спектра VLF, свидетельствующее об активации центральных механизмов регуляции, подтверждало напряжение адаптационных механизмов, переведенных организмом с уровня контроля на уровень централизации.
Также о крайнем напряжении адаптации и даже срыве вегетативной регуляции говорят данные о повышении ULF у пациентов в возрастных группах, начиная с 30 лет. Сравнительно с возрастными нормами [8. 14] изменения по возрастным группам очень значительные. У молодых пациентов наблюдалась активация как симпатической, так и парасимпатической системы, но гиперсимпатикотония преобладала, поэтому коэффициент LF/HF также оказался повышен.
В возрасте 30-40 лет, вместо преобладания по возрастной норме парасимпатической активности и понижения симпатической, мы увидели у наших пациентов уменьшение парасимпатической активности, что более характерно для пациентов следующего десятилетия жизни.
Нарушение вегетативного равновесия сопровождалось одновременной активацией двух систем разнонаправленного действия, что приводило к быстрому истощению системы регуляции сердечного ритма и адаптационных возможностей организма.
Начиная с возраста 41 год, наблюдалась активная централизация механизмов регуляции (увеличение VLF), что обычно начинается на 10-15 лет позднее. Признаки вегетопатии наблюдались у большинства пациентов, снижение ТF на фоне декомпенсации свидетельствовало об уменьшении резервных возможностей организма больного.
В целом, можно сказать, что «старение регуляторных систем» у больных сахарным диабетом с кардиальной автономной нейропатией происходит на 10 лет раньше биологического возраста пациента.
Полученные данные подтверждают гипотезу о том, что одной из наиболее значимых причин для раннего развития атеросклероза и сопряженной с ним патологии сердечно-сосудистой системы является, помимо эндотелиальной дисфункции, и синдром «раннего старения регуляторных систем».
Влияние компенсации СД на спектральные характеристики обследованных пациентов представлено в табл. 2.
Таблица 2. Спектр частотных диапазонов у больных СД
Показатель |
СД 1(сравн.) n = 16 |
СД 2(сравн.) n = 26 |
СД 1 (набл.) n = 26 |
СД 2 (набл.) n = 33 |
Р1 СД1 СД2 |
Р2 УК/ НК |
ЦИ ЧСС д/ср. SDNN (мс²) сут. SDANN (мс²)сут. pNN 50 % TF (мс²) ULF ( %) ULF (мс²) VLF ( %) VLF (мс²) LF ( %) LF (мс²) HF ( %) HF (мс²) LF/HF |
130,2 ± 7,4 87,4 ± 1,9 0,02 ± 0,01 0,04 ± 0,01 6,5 ± 0,9 6157,7 ± 26,4 42,6 ± 7,1 2750,1 ± 98,8 25,6 ± 2,9 1940,5 ± 43,4 17,5 ± 3,3 1684,8 ± 16,8 14,2 ± 1,7 1449,1 ± 21,8 1,23 ± 0,8 |
132 ± 11,2 84,7 ± 12,4 0,029 ± 0,01 0,058 ± 0,01 5,74 ± 0,11 5544,4 ± 48,7 51,4 ± 6,5 2339,6 ± 74,3 24,6 ± 4,4 1462,1 ± 67,8 12,63 ± 1,7 975,4 ± 19,2 11,8 ± 2,4 766,7 ± 17,9 1,32 ± 0,1 |
125,5 ± 9,9 82,5 ± 13,0 0,034 ± 0,007 0,06 ± 0,006 8,29 ± 0,9 3801,3 ± 71,1 36,5 ± 5,7 2246,1 ± 26,1 33,9 ± 3,1 2549,2 ± 28,7 17,4 ± 2,2 1941,4 ± 36,5 11,7 ± 1,2 1137,7 ± 22,6 1,58 ± 0,1 |
119,9 ± 7,1 82,6 ± 7,9 0,11 ± 0,01 0,10 ± 0,01 4,8 ± 0,7 4998,7 ± 29,6 30,8 ± 3,0 1611,3 ± 32,7 23,4 ± 2,7 1817,7 ± 42,0 24,2 ± 4,8 1749,2 ± 32,4 21,6 ± 5,6 1646,6 ± 34,1 0,92 ± 0,4 |
0,11;0,00 0,14;0.40 0,00; 0,00 0,00; 0,00 0,00; 0,00 0,00; 0,00 0,00; 0,00 0,00; 0,00 0,00;0.17 0,00; 0,00 0,90; 0,00 0,00; 0,00 0,00; 0,00 0,00; 0,00 0,03; 0,00 |
0,57;0,00 0,39; 0,00;0,00 0,00;0,00 0,00;0,00 0,00;0,00 0,00;0,00 0,00;0,00 0,42;0,00 0,00;0,00 0,00;0,00 0,00;0,00 0,00;0,00 0,00;0,00 0,54;0,00 |
Примечания:
Р1 - достоверность различий между группами;
Р2 - достоверность различий у больных с разным типом СД;
УК - удовлетворительная компенсация СД;
НК - неудовлетворительная компенсация СД;
ЦИ - циркадный индекс; TF - общая мощность спектра в диапазоне 0,003-0,40 Гц; ULF - ультранизкочастотный компонент спектра (волны до 0,0033 Гц); VLF - сверхнизкочастотная составляющая спектра (0,0033-0,04 Гц); LF - низкочастотный компонент спектра (0,04-0,15 Гц);
HF - высокочастотная составляющая спектра (0,15 до 0,40 Гц); LF/HF - отношение низкочастотного компонента спектра к высокочастотному.
Установлено, что неудовлетворительная компенсация сахарного диабета (группа наблюдения) приводила к значительным изменениям показателей вариабельности сердечного ритма (ВРС), но направленность и выраженность нарушений у больных с разными типами СД была неодинакова. Так, циркадный индекс у большинства больных СД 2 типа был очень низким - 1,19 ± 0,08, что возможно только при выраженном нарушении центрального и вегетативного звена регуляции сердечного ритма.
Мощность низкочастотного спектра (LF - 24,2 ± 2,1 %, VLF - 23,4 ± 3,7 %, ULF - 30,8 ± 8,4 %) преобладала над мощностью высокочастотного (HF - 21,6 ± 2,9 %), что характерно для выраженной вегетопатии и срыва вегетативной регуляции. При этом возраст пациента и стаж диабета принципиального значения не имели. Декомпенсация СД 1 типа не отражалась на ЦИ пациентов (1,32 ± 0,17), но сопровождалась уменьшением общей мощности спектра (ТС - 1675 ± 233 мс²), преобладанием мощности низкочастотного спектра (ULF - 36,5 ± 11 %, VLF - 33,9 ± 4,7 %, LF - 17,4 ± 6,9 %) над высокочастотным (HF - 11,7 ± 1,5 %).
Увеличение VLF у больных с неудовлетворительной компенсацией СД 1 типа свидетельствовало об активации центральных эрготропных и гуморально-метаболических процессов в организме. Коэффициент вагосимпатического баланса больных СД 1 типа плохой компенсации (LF/HF) был выше среднего показателя - 1,58 ± 0,4, подтверждая гиперсимпатикотонию. У больных СД 2 типа декомпенсация диабета, также сопровождавшаяся вегетативным дисбалансом, протекала на фоне повышенной активности парасимпатической нервной системы (LF/HF - 0,92 ± 0,07).
Показатели ЧСС у обследуемых больных принципиально значения не имели, т.к. не установлено достоверных различий между группами и в динамике восстановительного лечения. Абсолютные значения показателей мощности волнового спектра варьировали в широких пределах и дублировали относительные показатели, но с гораздо меньшей достоверностью. У больных основной группы с СД 1 типа увеличилась ТС до 6157,7 ± 311 мс², что свидетельствовало о повышении адаптационных возможностей организма и восстановлении вегетативного баланса. Увеличивался уровень HF - 18,4 ± 1,9 % и нормализовался показатель LF/HF - 1,23 ± 0,14. Мощность VLF несколько снижалась (25,6 ± 4,4 %), показатели LF и ULF достоверно не менялись. В группе сравнения ТС также увеличивался, но значительно меньше (3801,3 ± 544 мс²), а ULF даже увеличивался до 42,6 ± 7,1 % . Полученные данные показали, что в группе сравнения активность центральных энергозатратных механизмов оставалась высокой, вегетативная регуляция нарушенной, а состояние субкомпенсации обеспечивалось напряжением гуморально-метаболических процессов. Неудивительно, что 12 (50 %) пациентов из этой группы были повторно госпитализированы с декомпенсацией СД в течение года. Из числа больных основной группы повторно был госпитализирован 1 пациент, у которого декомпенсация СД была спровоцирована инфекционным заболеванием. У больных основной группы с СД 2 активные реабилитационные мероприятия способствовали увеличению ЦИ до 12,9 ± 1,1 (в группе сравнения - 1,22 ± 0,7). Уменьшались значения как HF с 21,6 ± 3,3 % до 11,8 ± 1,9 %, так и LF с 24,2 ± 12 % до 12,6 ± 4,7 %, что приводило к снижению парасимпатической активности и нормализации вегетативного баланса (LF/HF - 1,32 ± 0,3), но одновременно свидетельствовало и о прогрессировании органических нарушений в сердечно-сосудистой системе. В группе сравнения продолжал увеличиваться уровень ULF (51,4 ± 7,7 %) , что не позволяло считать уровень оказываемой помощи достаточным.
Сравнительный анализ спектральных характеристик был проведен у больных СД 2 типа с сопутствующими заболеваниями: 28 больных с диагнозом артериальная гипертония 2 ст., риск IV и 17 пациентов с хроническими заболеваниями пищеварительной системы. Оценивались LF/HF, HF %, LF %, VLF %, ULF %, индекс централизации ИЦ (LF + VLF/ HF). Полученные результаты представлены на диаграмме (рисунок).
Спектр частотных диапазонов у больных СД 2 типа на фоне сопутствующей патологии: СП «-» - группа больных СД без сопутствующих заболеваний; СП «+» (АГ) - группа больных с сопутствующей артериальной гипертонией; СП «+» (ППС) - группа больных с сопутствующей патологией пищеварительной системы; ЦИ - циркадный индекс; TF - общая мощность спектра в диапазоне 0,003-0,40 Гц; ULF - ультранизкочастотный компонент спектра (волны до 0,0033 Гц); VLF - сверхнизкочастотная составляющая спектра (0,0033-0,04 Гц); LF - низкочастотный компонент спектра (0,04-0,15 Гц); HF - высокочастотная составляющая спектра (0,15 до 0,40 Гц); LF/HF - отношение низкочастотного компонента спектра к высокочастотному
В группе больных СД + АГ наблюдалось увеличение LF (38,5 ± 12,7 %), что характерно для хронического стресса, причем достоверно выше, чем в группе сравнения (р = 0,001; r = 0,31). Снижение HF (15,4 ± 5,5 %) прогнозируемый процесс, часто наблюдается у больных с патологией сердечно-сосудистой системы и также свидетельствует о состоянии хронического стресса. Уровень ULF %, который у больных СД в группе сравнения уже был выше нормальных значений, у больных с артериальной гипертонией оказался еще более высоким (р = 0,0002; r = 0,48), что характерно для срыва вегетативной регуляции. У двух пациентов из этой группы значения ULF( %) занимали практически весь спектр (76 и 91 %). В обоих случаях пациенты умерли от острых сосудистых «катастроф» в течение полугода, несмотря на активную терапию гипотензивными препаратами. В группе пациентов с артериальной гипертонией наблюдалась активация центральных эрготропных и гуморально-метаболических процессов (VLF 31,5 ± 7,3 %), превышающее значение не только в группе сравнения (р = 0,001; r = 0,37), но и стандартные показатели здоровых лиц (28,6 ± 11,2 %). Этот показатель демонстрирует практически прямое влияние артериальной гипертонии на метаболический гомеостаз у больных СД и объясняет причины, по которым затруднено достижение удовлетворительной компенсации диабета у пациентов с сопутствующей АГ. И также объясняет один из механизмов прогрессирования осложнений СД у больных с артериальной гипертонией.
Увеличение ИЦ (4,1 ± 0,9) в группе СД + АГ подтверждало высокую активность центрального контура регуляции по отношению к автономному. А это в прогностическом отношении свидетельствовало об истощении регуляторных механизмов и высоком риске развития «сосудистых катастроф» (OR = 2,7; р = 0,001).
В группе наблюдения СД + ППС направленность регуляторных процессов также свидетельствовала о хроническом стрессе (LF↑HF↓), а VLF % и ULF % были повышены, но не достигали уровня достоверности по отношению к группе сравнения. Можно говорить лишь о тенденции к централизации механизмов регуляции.
Заключение
Полученные результаты позволяют считать, что наибольшее значение в оценке вегетативного статуса имеют показатели ЦИ, ТF, LF/HF, HF %, LF %, VLF %, ULF % и интегральные показатели. В качестве критериев вегетативного статуса у больных с разным типом СД целесообразно использовать разные показатели.
У больных с СД 2 типа признаки вегетативной дисфункции наблюдаются с дебюта заболевания и сопровождают развитие процесса постоянно. Неблагоприятным прогностическим фактором для усиления процессов дисрегуляции и перехода на более высокий и энергоемкий уровень управления являются сопутствующие патологии у больных СД и особенно заболевания сердечно-сосудистой системы. Основной метод профилактики развития и прогрессирования сер- дечно-сосудистых заболеваний при СД 2 ти- па - лечение диабетической нейропатии.
Рецензенты:
-
Варганов М.В., д.м.н., доцент кафедры факультетской хирургии ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития РФ, г. Ижевск;
-
Малютина Н.Н., д.м.н., профессор, зав. кафедрой профессиональных болезней промышленной экологии и терапии, с курсом профпатологии ФПК и ППС ГБОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. ак. Е.А. Вагнера» Минздравсоцразвития России, г. Пермь.
Работа поступила в редакцию 09.12.2011.