способ исследования гемодинамики в условиях ступенчато возрастающей нагрузки

Формула изобретения

Способ исследования гемодинамики в условиях ступенчато возрастающей физической нагрузки, отличающийся тем, что параметры внутрисердечной гемодинамики регистрируют во время проведения ступенчато возрастающей велоэргометрической пробы на фиксированной при помощи чреспищеводной электрической стимуляции предсердий частоте сердечного ритма.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к методам функциональной диагностики в кардиологии.

Изучение параметров внутрисердечной гемодинамики, в частности сократительной способности миокарда, является важной составляющей клинических и научных исследований. Их информативность зависит от условий, в которых проводится - в покое или на фоне физической нагрузки.

Известные способы: регистрация параметров гемодинамики в покое, будучи относительно простыми в техническом отношении, получили широкое распространение. С этой целью обычно используют эхокардиографию, пытаясь в частности идентифицировать и начальные проявления дисфункции сердца (Н. Шиллер, М.А.Осипов. “Клиническая эхокардиография”, М., 1982, с. 66, 102). Однако в силу того, что при обследовании больных в состоянии покоя параметры внутрисердечной гемодинамики зачастую не выходят за пределы физиологической нормы, информативность такого подхода, не позволяющего, как правило, определить не только скрытую или начальную, но и развернутую клиническую картину сердечной недостаточности, весьма ограничена.

Известен способ регистрации параметров гемодинамики на фоне физической нагрузки (Аронов Д.М. “Функциональные пробы в кардиологии. Часть 1.” Кардиология. - 1995. - №3. - С.74-82). Физическая нагрузка мобилизует функциональные резервы миокарда. В этих условиях вероятность выявления дисфункции миокарда повышается. Однако и здесь выявление дисфункции сердца, особенно начальных ее проявлений, весьма проблематично в частности в связи с изменением частоты сердечных сокращений во время нагрузки.

Известно, что частота сердечных сокращений является независимым фактором воздействия на показатели сократимости миокарда. Как у здоровых, так и у больных простое учащение сердечного ритма сопряжено с увеличением абсолютных значений этих показателей. Поэтому патологическая реакция на нагрузку от нормальной отличается, как правило, не абсолютным, а относительным снижением параметров сократительной функции миокарда, или - в отсутствии адекватного их повышения. В связи с тем, что должные значения параметров сократимости в зависимости от частоты сердечного ритма и уровня нагрузки неизвестны, надежно идентифицировать дисфункцию миокарда зачастую не представляется возможным. Влияние сердечного ритма на показатели сократимости стремятся нивелировать введением различных поправок и коэффициентов пересчета, что позволяет представить их в удобопонятной форме, однако самой проблемы не решает.

Показательным в отношении важной роли стабильности частоты сердечного ритма в научных исследованиях является пример шведских исследователей, которые для изучения влияния медикаментозной терапии на параметры внутрисердечной гемодинамики у больных с тяжелым поражением миокарда фиксировали частоту сердечного ритма (Heat rate dependency of cardiac performance in failure patients treated with metoprolol. B. Anderson, S.-O. Stromblad, M. Lomsky and F. Waagstein. European Heart Journal, v. 20, № 8, р. 575-583, 1999): показатели гемодинамики снимали исходно и повторно, навязывая перед каждым исследованием с помощью чрезпищеводной электрической стимуляции сердца одну и ту же частоту сердечных сокращений. Однако известный способ использовали только в условиях физического покоя. Поэтому для него в принципе недоступны задачи, решение которых возможно только при исследовании гемодинамики на фоне нагрузки.

Целью изобретения является устранение независимого влияния изменяющейся частоты сердечного ритма на параметры внутрисердечной гемодинамики и показатели толерантности к физической нагрузке.

Цель достигается тем, что параметры внутрисердечной гемодинамики регистрируют во время проведения ступенчато возрастающей велоэргометрической пробы на фиксированной при помощи чрезпищеводной электрической стимуляции предсердий частоте сердечного ритма.

Способ осуществляют следующим образом.

Пациенту устанавливают электрод для чрезпищеводной электрической стимуляции предсердий, навязывают ритм на 5-10 импульсов выше частоты спонтанного сердечного ритма. Постепенно наращивают частоту стимуляции до необходимой для достижения цели исследования. После 5-минутной экспозиции регистрируют электрокардиограмму, параметры внутрисердечной гемодинамики, системное артериальное давление и другие необходимые показатели. Затем дают ступенчато возрастающую нагрузку на горизонтальном велоэргометре. Первую ступень нагрузки проводят на мощности 0 Вт, затем на мощности 25, 50, 75 (Wt) и т.д. Продолжительность выполнения нагрузки на каждой ступени составляет 3 минуты. В конце каждой минуты регистрируют гемодинамические показатели, затем стимуляцию на 5-10 секунд отключают и записывают 4-5 комплексов электрокардиограммы на спонтанном сердечном ритме. Исследование проводят до тех пор, пока не развивается прогрессивное снижение показателей сократительной и насосной функции левого желудочка сердца или, например, ишемия миокарда. Дисфункция сердца проявляется относительным увеличением конечного систолического объема левого желудочка сердца, отсутствием роста фракции выброса, уменьшением скорости укорочения волокон миокарда. Степень дисфункции левого желудочка оценивают по величине минимальной мощности велоэргометрической нагрузки, при выполнении которой обнаруживаются признаки сердечной недостаточности: 0-25 Wt - тяжелая степень дисфункции; 50-100 (Wt) - средняя степень дисфункции; 125 Wt и выше - дисфункция сердца легкой степени.

Возможность применения предлагаемого метода для выявления ранних признаков дисфункции левого желудочка апробирована у 8 здоровых лиц и 13 больных сердечной недостаточностью различной этиологии, в том числе с ее доклиническими стадиями.

Сначала выбирают ту частоту электрической стимуляции сердца, которая с одной стороны безопасна для больного, а с другой - позволяет выполнить велоэргометрическую нагрузку достаточно большой мощности (100-125 Wt) в условиях неизменной частоты сердечного ритма. Предварительные исследования показали, что в диапазоне нагрузки от 25 до 125 (Wt) фиксация сердечного ритма на частоте 130 мин^-1 в большинстве случаев достаточна для предотвращения захвата функции водителя ритма синусовым узлом.

Способ поясняют следующие примеры.

Пример 1.

Испытуемый С., 32 лет, практически здоров.

Велоэргометрическая проба в условиях фиксации сердечного ритма: устанавливают электрод для чрезпищеводной электрической стимуляции предсердий, навязывают ритм с частотой 130 мин^-1, дают экспозицию в течение 5 мин, затем - ступенчато возрастающую нагрузку в 0, 25, 50, 75, 100 и 125 (Wt) на горизонтальном велоэргометре. В покое и через каждую минуту нагрузки регистрируют эхокардиограмму, рассчитывают конечный диастолический и конечный систолический объемы левого желудочка, ударный и минутный объемы сердца, фракцию выброса, степень укорочения переднезаднего размера и скорость укорочения волокон миокарда левого желудочка. Измеряют артериальное давление.

По мере увеличения мощности нагрузки вплоть до 125 Wt возрастают ударный и минутный объемы сердца, артериальное давление, конечный диастолический объем левого желудочка. Конечный систолический объем остается практически неизменным, фракция выброса и скорость укорочения переднезаднего размера левого желудочка, как и скорость укорочения волокон миокарда систематически возрастают.

Заключение: данный тип реакции гемодинамики на нагрузку расценивается как физиологический (адекватный).

Пример 2.

Больной Д., 43 лет. Диагноз: ишемическая болезнь сердца, постинфарктный кардиосклероз.

Болен в течение 6 лет. Два года тому назад перенес трасмуральный инфаркт миокарда передней локализации. В настоящее время стенокардии напряжения нет, клинические признаки сердечной недостаточности отсутствуют.

Велоэргометрическая проба в условиях фиксации сердечного ритма: устанавливают электрод для чрезпищеводной электрической стимуляции предсердий, навязывают ритм с частотой 130 мин^-1, дают экспозицию в течение 5 мин, затем - ступенчато возрастающую нагрузку в 0, 25, 50, 75, 100 и 120 (Wt) на горизонтальном велоэргометре. В покое и в конце каждой минуты нагрузки регистрируют эхокардиограмму. Рассчитывают конечный диастолический и конечный систолический объемы левого желудочка, ударный и минутный объемы сердца, фракцию выброса, степень уменьшения переднезаднего размера и скорость укорочения волокон миокарда. Измеряют артериальное давление.

При нагрузке мощностью 20 и 50 (Wt) возрастают конечный диастолический размер, ударный и минутный объемы левого желудочка, повышается артериальное давление. Значения параметров сократимости миокарда возрастают. Конечный систолический объем практически остается неизменным. Начиная с нагрузки мощностью в 90 Wt, отмечают сначала тенденцию, а затем систематический рост конечного систолического объема левого желудочка, фракция выброса не возрастает, скорость укорочения волокон миокарда уменьшается.

Заключение: подобная реакция на физическую нагрузку расценивается как патологическая и указывает на среднюю степень дисфункции миокарда левого желудочка - признак скрытой сердечной недостаточности.

Пример 3.

Больной К., 64 лет. Диагноз: дилатационная кардиомиопатия. Недостаточность кровообращения II ст. Болен в течение 2 лет.

Велоэргометрическая проба в условиях фиксации сердечного ритма: навязывают ритм с частотой 130 мин^-1, дают экспозицию в течение 5 мин, затем - ступенчато возрастающую нагрузку мощностью 0, 25, 50 и 75 (Wt). При выполнении нагрузки мощностью в 25 Wt наряду с увеличением артериального давления, конечного диастолического, ударного и минутного объемов сердца, небольшого роста параметров сократимости миокарда отмечается тенденция к увеличению конечного систолического объема. С первой минуты нагрузки в 50 Wt рост конечного систолического объема приобретает систематический характер, ему сопутствует относительное снижение фракции выброса и скорости укорочения волокон миокарда.

Заключение: реакция внутрисердечной гемодинамики у больного К. на физическую нагрузку является, несомненно, патологической, характерной для выраженной сердечной недостаточности.

Таким образом, предложенный способ исследования гемодинамики в условиях ступенчато возрастающей физической нагрузки на фиксированной частоте сердечного ритма позволяет выявить доклинические формы и установить степень выраженности дисфункции миокарда.

Предлагаемый способ может быть использован в кардиологических отделениях стационаров, кардиологических диспансерах, научно-исследовательских лабораториях по изучению физиологии сердечно-сосудистой системы и фармакодинамики кардиологических лекарственных средств. Для осуществления способа необходимы велоэргометр (желательно горизонтальный), оборудование для чрезпищеводной электрической стимуляции сердца, эхокардиограф, электрокардиограф, отвечающие мировым стандартам. Исследование может быть выполнено двумя обученными специалистами, владеющими методами сердечно-легочной реанимации.