Изучение возможности оценки сердечно-сосудистого риска с помощью интегрального анализа жизненно важных функций

Оценка сердечно-сосудистого риска (ССР) — обязательный компонент профилактики сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) [1]. В клинических рекомендациях «Нарушения липидного обмена» предложено вычислять уровень фатального и нефатального ССР с помощью шкалы SCORE2, которая учитывает возраст, пол, систолическое артериальное давление (АД), уровень холестерина липопротеинов низкой плотности и факт курения [2]. Но такая оценка ССР включает не все факторы.

Доказанным фактором ССР является хронический стресс, распространенность которого среди взрослого населения Российской Федерации достигает 70% [3]. Патофизиологические реакции, характерные для хронического стресса, приводят к структурным изменениям в сердечно-сосудистой, нервной, эндокринной и иммунной системах и адаптации организма к дальнейшему существованию в изменившихся условиях, т.е. к аллостазу [4]. Маркерами аллостатических нарушений являются активация симпатической нервной системы (СНС), гиперкатехоламинемия, вазоконстрикция, повышение АД и снижение минутного объема крови [5]. Аллостаз проявляется метаболическим синдромом, эндотелиальной дисфункцией, увеличением жесткости сосудистой стенки, активацией прокоагулянтных систем крови, повышением АД и содержания липопротеинов низкой плотности [6, 7].

Следовательно, измерение уровня хронического стресса необходимо для оценки ССР. Применяют 3 валидизированные группы методов оценки хронического стресса: анкетное психологическое тестирование (АПТ), лабораторную и аппаратную диагностику.

АПТ, как известно, отражает ощущение стресса самим пациентом на основании его жалоб. Ввиду наличия множества субъективных факторов, таких как опасения пациента в связи с возможным отсутствием конфиденциальности, сознательная неискренность и стремление приукрасить свой реальный образ, АПТ не позволяет оценить совокупность неспецифических адаптационных реакций организма на неблагоприятные факторы-стрессоры, лежащие в основе феномена стресса по Г. Селье [8]. Поэтому АПТ не может быть использовано для оценки ССР по уровню хронического стресса.

Лабораторную диагностику хронического стресса проводят с помощью оценки индекса аллостатической нагрузки (ИАН), имеющего доказанную взаимосвязь с показателями общей смертности и сердечно-сосудистой заболеваемости [5]. Для вычисления ИАН используют стресс-индуцированные маркеры: кортизол, дегидроэпиандростерон, адреналин, холестерин, гликозилированный гемоглобин, АД, индекс массы тела (ИМТ) и многие другие. Однако, использование ИАН связано с большими материальными затратами [4].

Аппаратная диагностика хронического стресса основана на анализе активности вегетативной нервной системы (ВНС) и сердечно-сосудистой системы (ССС). Такой метод легко осуществим при профилактических обследованиях и выявляет стресс-индуцированные нарушения гемодинамики и ВНС. Однако до сих пор для оценки ССР не предложен метод интегрального анализа жизненно важных функций (ЖВФ), основанный на одновременной оценке гемодинамики и ВНС.

Актуальной задачей является разработка методики оценки ССР, учитывающей стресс-индуцированные нарушения гемодинамики и ВНС.

Цель исследования — изучить возможности оценки ССР с помощью интегрального анализа ЖВФ.

Поперечное исследование проводилось на базе здравпункта АО «НПО «СПЛАВ» им. А.Н. Ганичева» с 2014 по 2019 г. и на базе ГУЗ «ГБ №10 г. Тулы» с 2020 по 2024 г. Исследование выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики и принципами Хельсинкской декларации (Протокол №2 от 03.02.2014 Этического комитета ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет»). Все пациенты дали информированное добровольное согласие на участие в исследовании.

Для каждого исследуемого вычисляли 10-летний риск фатальных и нефатальных кардиоваскулярных событий с помощью шкал SCORE2, SCORE2-OP для стран очень высокого риска, шкалы относительного риска для лиц моложе 40 лет (шкала OP) и шкалы глобальной оценки 10-летнего сердечно-сосудистого риска (шкала 10-летнего риска) [9]. Психологический стресс оценивали с помощью шкалы психологического стресса PSM-25 (PSM-25) [8]. Проведен интегральный анализ ЖВФ, который заключался в оценке интегральных показателей ЖВФ, измеренных с помощью аппаратно-программного комплекса (АПК) — системы интегрального мониторинга. В течение 5 мин проводили реокардиографию, пульсоксиметрию и тонометрию с последующим усреднением показателей гемодинамики и ВНС. С помощью АПК можно сравнивать величины измеренных показателей с индивидуальной нормой, учитывающей вес, рост, пол, возраст и температуру тела пациента. Накануне исследования исключался прием алкоголя и тонизирующих напитков, а за 2 ч — курение. Измерялись интегральные показатели ЖВФ, которые ранее валидизированы для оценки стресса и описаны А.Р. Токаревым [8]:

1. Интегральный баланс (ИБ). Норма 0±100 отн. ед. ИБ характеризует уровень функционирования ССС индивида в покое по сравнению со здоровым человеком таких же пола, возраста, веса и роста. При стрессе проявляется увеличение активности ССС, что отражается в росте ИБ. При дистрессе за счет истощения резервов ССС наблюдается снижение ИБ. Показатель ИБ суммирует все стресс-индуцированные отклонения от нормы 10 показателей гемодинамики: это индекс сократимости миокарда (ИСМ), 1/с; индекс состояния инотропии (ИСИ), 1/с²; — сократимость левого желудочка (ИНО), %; сердечный индекс (СИ), л/мин/м², ударный индекс (УИ), мл/уд/м²; ударный индекс работы левого желудочка (УИРЛЖ), г·м/уд/м²; индекс доставки кислорода (DO₂I), мл/мин/м²; пульсовой индекс периферического сосудистого сопротивления (ПИПСС), 10^–3·дин·с/см⁵/м²; преднагрузка левого желудочка (ВОЛ), %; конечный диастолический индекс (КДИ), мл/м²;

2. Кардиальный резерв (КР). Норма 5,0±1,0 отн. ед. КР отражает функциональные возможности миокарда и коррелирует с выносливостью организма. Для его расчета используются показатели: Pre Ejection Period, период предизгнания (время электрической систолы, время изоволемического сокращения, PEP), с; Ventricular Ejection Time, время выброса крови из левого желудочка в аорту (VET), с; фракция выброса (ФВ) левого желудочка, %; частота сердечных сокращений (ЧСС), уд./мин;

3. Адаптационный резерв (АР). Норма 500±100 отн. ед. АР отражает суммарный баланс ИБ и КР;

4. Индекс симпатической активности (ИСА). Норма 50±20%. Известен так же как нормированная мощность LF-волн [10];

5. Индекс напряжения Баевского (ИНБ). Норма 60±30 у.е. ИНБ характеризует баланс симпатической и парасимпатической нервных систем [8];

6. Индекс стрессоустойчивости (ИСУ). Норма 10±2 отн. ед. ИСУ отражает отношение между активностью СНС (ИСА) и ССС (ИБ). При нормальном значении ИСУ воздействие эндогенных и экзогенных стрессоров не приводит к развитию функциональных и органических изменений в организме [11].

Статистический анализ. Статистическую обработку выполняли с помощью программы Statistica 10.0. Для оценки вида распределения признака использовали критерий Колмогорова—Смирнова. Полученные данные представлены в виде медианы и интерквартильных интервалов (Me [Q₂₅; Q₇₅]). Проведен расчет коэффициента корреляции (r) с оценкой по шкале Чеддока. Статистическую значимость корреляции определяли по значению p-value. Статистически значимой считалась корреляция при p<0,05. Статистическую значимость различий показателей в группах A, B и C определяли с помощью критерия Манна—Уитни (статистически значимыми считались различия при p<0,05).

Всего в поперечном исследовании участвовали 559 мужчин и 631 женщина (1190 пациентов) в возрасте от 18 до 80 лет (Me 58 (44,75; 67) лет).

Критерии включения: возраст от 18 лет, отсутствие острых и хронических заболеваний в стадии обострения, наличие информированного добровольного согласия на участие в исследовании.

Критерии невключения: беременность и лактация, перенесенные операции на сердце, нарушение сердечного ритма, вредные привычки, болевой синдром, злокачественные новообразования.

Все пациенты обследованы с помощью АПК, анкетированы с применением опросника PSM-25 и осмотрены врачом-терапевтом.

Дизайн исследования представлен на рисунке.

Дизайн исследования.

ОР — оценка сердечно-сосудистого риска по шкале относительного риска для лиц моложе 40 лет; SCORE2 — оценка сердечно-сосудистого риска по шкале SCORE2; SCORE2-OP — оценка сердечно-сосудистого риска по шкале SCORE2-OP; ССР — сердечно-сосудистый риск.

На первом этапе исследования по критериям исключения отобраны 865 пациентов в возрасте от 18 до 80 лет. Они разделены на 2 группы на основании возрастных диапазонов применимости шкал OP, SCORE2 и SCORE2-OP.

Критерии исключения (согласно клиническим рекомендациям Минздрава России): ССЗ, сахарный диабет, хроническая болезнь почек, семейная гиперхолестеринемия, единственный, но выраженный фактор риска [2].

В соответствии с используемыми шкалами пациенты распределены в 2 группы: 1-я группа (применена шкала ОР) — пациенты младше 40 лет, 2-я группа (применены шкалы SCORE2 и SCORE2-OP) — пациенты 40 лет и старше. Затем определены корреляционные связи между значением ССР и интегральными показателями ЖВФ и PSM-25.

На втором этапе все пациенты разделены на 3 группы в соответствии со шкалой 10-летнего риска: группа A — низкий и умеренный ССР, группа B — высокий ССР, группа C — очень высокий ССР. Затем определены корреляционные связи между значением ССР и интегральными показателями ЖВФ и PSM-25. Проведен расчет Me, Q₂₅ и Q₇₅ интегральных показателей ЖВФ и PSM-25.

В табл. 1 представлена характеристика пациентов исследуемых групп.

Таблица 1. Характеристика пациентов

Примечание. Данные представлены в виде Me [Q₂₅; Q₇₅]), а также в виде абсолютных и относительных частот n (%). м — мужчины; ж — женщины; ИМТ — индекс массы тела; ГБ — гипертоническая болезнь; ИБС — ишемическая болезнь сердца; ПИКС — постинфарктный кардиосклероз; ЦВЗ — цереброваскулярные заболевания; ЖКТ — желудочно-кишечный тракт; ЩЖ — щитовидная железа; СД — сахарный диабет; ХОБЛ — хроническая обструктивная болезнь легких.

Распределение пациентов по полу в изучаемых группах примерно одинаково, за исключением группы B, в которой женщины составляют 63%. Увеличение медианы возраста наблюдается от группы A к группе C, что объясняется прямой зависимостью уровня ССР от возраста [5]. Медиана ИМТ во 2-й группе больше, чем в 1-й. С увеличением возраста увеличивается ИМТ. Это объясняется возрастным снижением интенсивности метаболических процессов. Прослеживается увеличение ИМТ от группы A к группе C. Это подтверждается исследованиями, показывающими, что избыточное отложение жировой ткани обусловливает развитие заболеваний, увеличивающих ССР, таких как сахарный диабет, гипертоническая болезнь, дислипидемия и хроническая болезнь почек [12]. В 1-й группе доля курящих пациентов больше, чем во 2-й. Это связано с большей распространенностью курения у молодых людей [13]. Наибольшая доля курящих пациентов отмечена в группе C, что объясняется влиянием курения на развитие ССЗ [14].

Далее проведен корреляционный анализ между показателем ССР в группах и интегральными показателями ЖВФ и PSM-25 (табл. 2).

Таблица 2. Корреляционные взаимосвязи между показателем сердечно-сосудистого риска, показателями интегрального анализа жизненно важных функций и оценкой по шкале PSM-25

Примечание: ИСА — индекс симпатической активности; ИНБ — индекс напряжения Баевского; ИБ — интегральный баланс; КР — кардиальный резерв; АР — адаптационный резерв; ИСУ — индекс стрессоустойчивости; ОР — оценка сердечно-сосудистого риска по шкале относительного риска для лиц моложе 40 лет; SCORE2 — оценка сердечно-сосудистого риска по шкале SCORE2; SCORE2-OP — оценка сердечно-сосудистого риска по шкале SCORE2-OP; ССР — сердечно-сосудистый риск. Корреляционная связь считалась статистически значимой при p<0,05 (выделено жирным шрифтом).

Из данных корреляционного анализа следует, что у любой категории пациентов можно использовать для оценки ССР интегральные показатели ЖВФ: ИСУ, ИБ, ИСА и ИНБ, лучшим из них является ИСУ.

Далее проведен расчет Me, Q₂₅ и Q₇₅ интегральных показателей ЖВФ в группах A, B и C (табл. 3).

Таблица 3. Интегральные показатели жизненно важных функций и оценка по шкале PSM-25 в группах A, B и C

Примечание. Данные представлены в виде Me [Q₂₅; Q₇₅]). ИСА — индекс симпатической активности; ИНБ — индекс напряжения Баевского; ИБ — интегральный баланс; КР — кардиальный резерв; АР — адаптационный резерв; ИСУ — индекс стрессоустойчивости; PSM-25 — оценка психологического стресса по шкале PSM-25. Различия в группах считались статистически значимыми при p<0,05 (выделено жирным шрифтом).

Анализ данных, приведенных в табл. 3, показал следующее:

1. Медиана КР во всех группах нормальная. Это обстоятельство обусловлено тем, что для расчета КР используются показатели, отражающие сократимость миокарда и ЧСС. Большинство пациентов, проходящих медосмотры, стабильны и имеют нормальную сократимость миокарда, а пациенты высокого или очень высокого риска при повышении ЧСС принимают препараты, снижающие ЧСС, что скрывает реакцию КР на стресс. Поэтому оценка ССР по КР нецелесообразна.

2. Медиана показателя ИБ в группах A, B и C нормальная, следовательно, большинство пациентов, проходящих медосмотры, с любым ССР не имеют гемодинамических нарушений. Однако следует отметить, что медиана ИБ в группе A статистически значимо выше, чем у пациентов групп B и C. При этом статистически значимых различий медианы ИБ между группами B и C нет. Вероятно, данная зависимость обусловлена тем, что большинство пациентов высокого и очень высокого ССР, включенных в исследование, придерживались рекомендаций по лечению ССЗ, следовательно, были относительно гемодинамически компенсированы. Учитывая выявленные слабые корреляционные связи между ИБ и ССР, а также влияние ВНС на активность ССС, ИБ следует использовать для расчета ССР в сочетании с показателями ВНС.

3. Медиана показателя АР в группах A, B и C находится в диапазоне нормы. Медиана АР в группе A статистически значимо выше, чем в группе C. Вероятно, данные различия связаны с тем, что большинство пациентов высокого и очень высокого ССР (группа C), придерживались рекомендаций по лечению ССЗ. Это улучшило гемодинамические показатели, из которых рассчитывается АР. Поэтому оценка ССР по АР нецелесообразна.

4. Медианы значений показателей, отражающих активность СНС (ИСА и ИНБ), возрастают по мере увеличения ССР. Выявлено, что в группе A медианы ИСА и ИНБ находятся в диапазоне нормы. Медианы ИСА и ИНБ в группах B и C выше нормы, при этом их значение в группе C статистически значимо выше, чем в группе B. Отсутствуют различия показателя PSM-25, отражающего психологический стресс. Этот факт объясняется с позиции концепции аллостаза, т.е. по мере нарастания хронического стресса нарастает тяжесть дисрегуляторных процессов в организме, которые проявляются развитием и прогрессированием ССЗ.

5. По мере увеличения ССР отмечается статистически значимое снижение медианы ИСУ. Учитывая тот факт, что формула ИСУ отражает отношение ИБ к ИСА, по мере роста дисрегуляторных процессов в организме в ответ на рост активности СНС (повышение ИСА) прогрессируют стресс-ассоциированные нарушения гемодинамики (снижение ИБ). Полученные данные свидетельствуют о большей чувствительности ИСУ в диагностике ССР, чем остальных интегральных показателей ЖВФ.

Полученные нами данные о большей чувствительности ИСУ в диагностике ССР, чем показателей активности СНС, обусловлены тем, что показатели активности СНС повышаются не только при хроническом стрессе, но и при остром [8], а показатель ИСУ снижается только при хроническом стрессе (дистрессе). Острый стресс кратковременный и при прочих равных условиях, его могут испытывать пациенты с низким и умеренным ССР, что и снижает чувствительность показателей активности СНС.

Наши результаты демонстрируют связь между хроническим стрессом и ССР. В клинических рекомендациях Минздрава России предложено определять ССР с помощью шкал, основанных на результатах когортных исследований в популяциях очень высокого риска ССЗ [2, 9]. Недостатком такой методики оценки ССР является отсутствие персонализации, так как она не учитывает фактическое физиологическое состояние индивидуума. Мы предложили и изучили возможность персонализации оценки ССР с помощью интегрального анализа ЖВФ, позволяющего проводить количественное определение стресс-индуцированных нарушений и определять стрессоустойчивость у каждого отдельно взятого человека. В данной работе мы доказали наличие связи между уровнем хронического стресса и уровнем ССР. В ранее проведенных исследованиях доказано присутствие этих факторов риска при хроническом стрессе и ССЗ, что позволяет сделать вывод о наличии у них общего патогенеза. Хронический стресс (дистресс), как и старение, приводит к гиперкортизолемии, стероидорезистентности и снижению содержания дигидроэпиандростерона [15]. Указанные нейрогуморальные изменения приводят к повреждению тканей и негативным реакциям ССС: повышению ЧСС и АД, увеличению потребности миокарда в кислороде, ишемии, ремоделированию миокарда и увеличению жесткости сосудистой стенки [6]. Курение способствует стимуляции СНС, повышению АД и ригидности артериальной стенки, дислипидемии и раннему атеросклерозу [16]. Перечисленные выше нарушения обусловливают появление хронических заболеваний [17].

В исследовании доказано, что оценку сердечно-сосудистого риска можно проводить с помощью некоторых интегральных показателей жизненно важных функций, лучшим из которых является индекс стрессоустойчивости. Наши данные не противоречат имеющимся в научной литературе сведениям о влиянии хронического стресса на уровень сердечно-сосудистого риска, а расширяют их и дополняют. Необходимы дальнейшие исследования для разработки новой методики оценки сердечно-сосудистого риска, учитывающей величину индекса стрессоустойчивости.

Вклад авторов: концепция и дизайн исследования — Токарев А.Р.; сбор и обработка материала — Бросалов А.С., Токарева С.В., Токарев А.Р.; статистический анализ данных — Бросалов А.С., Токарев А.Р.; написание текста — Бросалов А.С., Токарев А.Р., Антонов А.А.; научное редактирование — Антонов А.А.

Работа выполнена в рамках гранта правительства Тульской области номер ДС/105 от 27.09.2023.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authors contribution: study design and concept — Tokarev A.R.; data collection and processing — Brosalov A.S., Tokareva S.V., Tokarev A.R.; statistical analysis — Brosalov A.A., Tokarev A.R.; text writing — Brosalov A.S., Tokarev A.R., Antonov A.A.; scientific editing — Antonov A.A.

The research was carried out within the framework of the grant of the Government of the Tula Region number DS/105, 09.27.2023.