Новый подход к электрокардиографической диагностике нарушений реполяризации миокарда желудочков у больных сахарным диабетом

Сахарный диабет (СД) связан с высоким риском желудочковых аритмий и внезапной сердечной смерти (ВСС) [1–3], который нельзя полностью объяснить ассоциацией диабета с коронарным атеросклерозом, артериальной гипертензией и сердечной недостаточностью. Дополнительный вклад в повышение риска ВСС вносят диабетическая кардиомиопатия и автономная нейропатия сердца, развивающиеся при сахарном диабете 1 и 2 типов [4,5]. Возникающие нарушения электрофизиологических свойств миокарда при СД затрагивают в большей степени процессы реполяризации миокарда желудочков [6], что и ведет к повышению риска развития жизнеугрожающих аритмий. Очевидно, что большинство подходов к прогнозированию развития желудочковых аритмий при диабете направлено на раннюю диагностику нарушений реполяризации по ЭКГ.

Большое внимание уделяется вариабельности (дисперсии) величины QT интервала, поскольку увеличенная дисперсия интервала QT отражает в основном нарушения реполяризации миокарда желудочков и является предиктором развития ряда серьезных нарушений ритма [7–9]. Оценка альтернации волны (зубца) T – еще один метод изучения подверженности миокарда возникновению спонтанных желудочковых аритмий [10].

В норме реполяризация начинается и заканчивается раньше на верхушке сердца [11], что приводит к появлению разности потенциалов между верхушкой и основанием в период реполяризации и формирует волну Т на поверхностной ЭКГ. Ранее было показано, что на эпикарде животных с экспериментальным СД происходит удлинение времени реполяризации преимущественно в области верхушки сердца [12]. Поэтому нами сделано предположение, что удлинение реполяризации на верхушке может привести к уменьшению разности потенциалов, определяющих амплитудные характеристики волны Т на ЭКГ.

С целью проверки данной гипотезы у больных сахарным диабетом были изучены амплитудные характеристики волны Т поверхностной ЭКГ.

Материал и методы исследования

Обследовано 74 чел., из них 28 практически здоровых лиц составили контрольную группу, а 46 обследованных были пациентами с СД 1 (n=25) и 2 типов (n=21), находившихся на стационарном лечении. Течение СД у всех расценено как тяжелое, большинство из них (93%) находились в стадии субкомпенсации или декомпенсации. Всем участникам исследования выполнена ЭКГ с помощью аппаратно-компьютерного комплекса «Кардиотехника-04» фирмы ИНКАРТ (Санкт-Петербург) в 12 стандартных отведениях ЭКГ, а также дополнительно в шести модифицированных прекордиальных отведениях J1-J6 (рисунок). Данная схема расположения позволяет регистрировать потенциалы на поверхности тела в проекции основания (J1-J3) и верхушки сердца (J4-J6).

Схема модифицированного наложения прекордиальных электродов J1-J6.

Кроме стандартных показателей ЭКГ в прекордиальных отведениях оценивали параметры, отражающие процессы реполяризации миокарда желудочков. Измеряли интервалы QTend (QTe) и QTpeak (QTp), Tpeak-Tend (Tp-e), амплитуду волны Т (Tamp). Для коррекции показателей в зависимости от длительности сердечного цикла использовали формулу Bazett. Расчет производился отдельно для верхнего, или базального (J1–J3), и нижнего, или апикального (J4-J6), рядов отведений. Для каждого обследованного рассчитывали средние, максимальные величины показателей и разницу между соответствующими данными апикального и базального рядов отведений: QRSamp J1–J6, QTeмах J1–J3 и J4–J6, ∆QTemax, QTpмах J1–J3 и J4–J6, ∆QTpmax, Tp-emax J1–J3 и J4–J6, ∆Tp-emax, Tampmax J1–J3 и J4– J6, ∆Tampmax. По полученным показателям больных с СД сравнивали с контрольной группой, а также группы больных СД 1 и 2 типов между собой.

Статистическая обработка. Изучаемые признаки не имели нормального распределения в группах, поэтому в работе данные представлены в виде медианы и интерквартильного интервала (Me (25%; 75%)). Для проверки нулевой гипотезы при сравнении групп использовали непараметрический U-критерий Манна-Уитни для количественных переменных и критерий хи -квадрат для качественных. При вероятности ошибочно отвергнуть нулевую гипотезу менее 5% (p<0,05) различия считали статистически значимыми. Для оценки влияния различных факторов на изменение показателей реполяризации использовался метод множественного регрессионного анализа. Статистическая обработка данных проводилась с помощью программ BIOSTAT 4.03, SPSS 11.5.

Результаты и обсуждение

Пациенты с СД были значимо старше, чем здоровые лица. По изученным показателям реполяризации больных с диабетом характеризовали меньшая глубина волны T в базальных отведениях и сниженная дисперсия амплитуды Т волны (разница амплитуд апикального и базального отведений), а также увеличенный интервал QTc как в базальных, так и в апикальных прекордиальных отведениях, меньшая дисперсия QT ( ∆QTe mах ) (табл.1).

При сравнении пациентов с СД 1 и 2 типов между собой, последние оказались старше, а встречаемость артериальной гипертензии среди них была выше. На ЭКГ в апикальных отведениях у пациентов с СД 1 типа регистрировался более длинный интервал QTe cmax . По остальным ЭКГ показателям лица с разными типами СД между собой не отличались (табл.2).

Учитывая разницу сравниваемых групп по возрасту, встречаемости артериальной гипертензии и медикаментозному фону, которые могли определять различия в ЭКГ параметрах, нами проведен множественный регрессионный анализ для поиска независимых детерминант выявленных изменений реполяризации (табл.3).

В представленной модели множественной регрессии из трех детерминант только наличие СД было независимым предиктором выявленных изменений дисперсии амплитуды волны T и дисперсии интервала QT в отведениях J1–J6. Важно, что данные показатели, оцененные в отведениях J1–J6, не зависели от возраста, в отличие от длительности интервала QT во II-м стандартном отведении.

Полученные результаты позволяют говорить о том, что увеличение длительности реполяризации в области верхушки, регистрируемое на эпикарде желудочков при экспериментальном СД [12],

Таблица 1

Клинические и электрокардиографические показатели у здоровых лиц и пациентов с сахарным диабетом

Группа Параметры	Сахарный диабет, n=46 Ме (25%; 75%)	Здоровые, n=28 Ме (25%; 75%)	P
Возраст, лет	51 (32; 57)	26 (24; 29,5)	<0,001
Пол, м/ж	19/27	13/15	нз*
ЧСС, уд/мин	72 (60;76)	75 (58;84)	нз
QRSamp J1-J6, mV	0,67(0,55;0,81)	0,74 (0,66; 0,84)	нз
QTp c II, мс	356 (343; 367)	339 (324; 355)	0,002
Tamp max J1-J3, mV	-0,160 (-0,213; -0,12)	-0,218 (-0,259; -0,17)	0,002
∆Тamp max , mV	0,347 (244; 0,493)	0,449 (0,336; 0,553)	0,049
QTp c max J4-J6, мс	362 (334; 392)	347 (329; 365)	0,047
QTe c max J1-J3, мc	440 (413; 474)	424 (394; 495)	0,040
∆QTe mах , мс	15 (5; 27)	32 (22; 43)	<0,001

Примечание: в табл. 1 и 2 *нз – статистически незначимые различия

Таблица 2

Клинические и электрокардиографические показатели у пациентов с сахарным диабетом 1 и 2 типов

Группа Параметры	СД 1 тип, n=25 Ме (25%; 75%)	СД 2 тип, n=21 Ме (25%; 75%)	P
Возраст	32 (26; 45)	56,5 (54; 62)	<0,001
Пол, м/ж	13/12	6/15	нз
AГ,%	48%	81%	0,046
Приём β-адрено-блокаторов, %	4%	38,1%	0,011
ЧСС, уд/мин	78 (71;89)	71 (68;77)	нз
QRSamp J1-J6, mV	0,67 (0,60; 0,78)	0,70(0,53;1,01)	нз
QTp II , мс	302 (291; 333)	328 (317; 339)	0,030
QTp с II , мс	355 (337; 363)	359 (351; 367)	нз
Tamp max J1-J3, mV	-0,164 (-0,213; -0,114)	-0,14 (-0,213; -0,095)	нз
∆Тamp max , mV	0,330 (0,258; 0,504)	0,357 (0,213; 0,474)	нз
QTe c max J4-J6, мc	447 (437; 488)	413 (397; 455)	0,036

Таблица 3

Коэффициенты множественной регрессии для независимых переменных по отношению к показателям реполяризации на электрокардиограмме в общей группе обследованных (n=74)

Переменные	∆Тamp мах R=0,29;R2=0,08	∆QTeмах R=0,57; R2=0,32	QTp c max J4-J6 R=0,33; R2=0,11	QTp c II R=0,47; R2=0,22
Возраст	-0,07	0,20	-0,02	0,45*
Артериальная гипертензия	0,15	0,18	0,15	-0,17
Сахарный диабет	-0,34*	-0,65**	0,21	0,15
Прием β-адрено-блокаторов	0,08	-0,19	-0,22	0,06

Примечание: * – p<0,05; ** – p<0,001; R – коэффициент множественной корреляции для всех переменных, R2 – коэффициент детерминации для всех переменных.

может привести к изменениям амплитуды волны Т поверхностной ЭКГ. Известно, что с возрастом амплитуда регистрируемых потенциалов электрической активности сердца может уменьшаться [13]. В нашем исследовании это могло бы стать причиной обнаружения более низкой амплитуды волны T у пациентов с СД. Однако такой показатель регистрируемых потенциалов, как амплитуда комплекса QRS, в изучаемых группах не отличался.

Для сравнения информативности предлагаемых показателей амплитуды волны Т дополнительно изучены традиционный параметр оценки изменения реполяризации миокарда желудочков – интервал QT и его дисперсия. В предложенных прекордиальных отведениях выявлено удлинение ин- тервала QT, измеренного различными способами и уменьшение дисперсии его длительности. Если удлинение интервала QT согласуется с данными других исследований, то снижение дисперсии QT при диабете требует объяснения. Вероятно, увеличение длительности реполяризации в области верхушки сердца при СД нивелирует имеющуюся в норме разницу между основанием и верхушкой, что проявляется уменьшением дисперсии интервала на поверхностной ЭКГ. Кроме того, в нашем исследовании, исходя из поставленных задач, оценивалась только пространственная дисперсия QT, а временная дисперсия не изучалась.

По амплитудным показателям Т волны пациенты с разными типами СД были сопоставимы. Это свидетельствует об однотипном характере нарушений процессов реполяризации при разных типах СД, что ранее было показано в экспериментальных работах [14].

Ограничением исследования можно считать разный возраст сравниваемых групп, отличия во встречаемости артериальной гипертензии и прием медикаментов некоторыми пациентами с СД 1 и 2 типов. Однако множественный регрессионный анализ показал, что возраст, артериальная гипертензия и прием β -адреноблокаторов, способные повлиять на изучаемые параметры, не являются значимыми факторами изменения показателей реполяризации на ЭКГ. Это позволяет предположить, что в нашей практике различия в возрасте и встречаемости артериальной гипертензии не оказывали существенного влияния на полученные результаты. Тем не менее, для точного ответа на данный вопрос необходимо изучение предложенных параметров ЭКГ в различных возрастных группах.

Более существенным ограничением выполненного исследования следует признать проецирование результатов, полученных при регистрации электрограмм на эпикарде животных с развившимся в эксперименте сахарным диабетом, на популяцию людей, больных диабетом. Изначально выдвинутая гипотеза исходит из того, что на эпикарде людей, больных СД, происходят те же изменения, что и у животных. Регистрация записей эпикардиальных электрограмм человека в рамках целенаправленного исследования и в том же объеме что и у животных ограничена правовыми и этическими аспектами проведения исследовательских работ.

Заключение

Уменьшение амплитуды и дисперсии амплитуды волны T в прекордиальных отведениях J1–J6 может отражать изменение апикобазального взаимоотношения длительностей реполяризации миокарда желудочков у больных с сахарным диабетом. Изменения амплитудных характеристик волны Т на поверхностной электрокардиограмме не зависят от возраста, типа сахарного диабета и наличия артериальной гипертензии и могут быть использованы для диагностики нарушений реполяризации желудочков при данном заболевании.

Работа выполнена в рамках интеграционного проекта конкурсных программ научных исследований УрО РАН №12-И-4-2059.