Мамалыга М.Л.

Кафедра анатомии и физиологии человека и животных Московского педагогического государственного университета, Москва

Циркадные изменения функции сердца при абсансной эпилепсии

Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2014;114(3): 50-54

Просмотров : 7

Загрузок :

Как цитировать

Мамалыга М. Л. Циркадные изменения функции сердца при абсансной эпилепсии. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2014;114(3):50-54.

Авторы:

Мамалыга М.Л.

Кафедра анатомии и физиологии человека и животных Московского педагогического государственного университета, Москва

Все авторы (1)

Одна из первых работ, в которой описаны циркадные изменения судорожной готовности у пациентов с разными видами эпилепсии, была опубликована свыше 75 лет назад [1]. С тех пор эта проблема не потеряла актуальности. Это связано в тем, что возникающие при эпилепсии неврологические расстройства могут обусловливать вегето-висцеральные дисфункции, в том числе нарушения регуляции сердечно-сосудистой системы [2-4] вплоть до внезапной сердечной смерти [4-6]. Мнения авторов о дисфункции сердца, возникающей при неконвульсивной эпилепсии, расходятся [7-9] и требуют уточнения.

Цель исследования - изучение циркадных особенностей регуляции сердечного ритма и функциональных возможностей сердца у крыс линии WAG/Rij с генетически детерминированной абсансной эпилепсией.

Материал и методы

Эксперименты проводились на 6-месячных крысах-самцах линии WAG/Rij, массой 360±24 г. В этом возрасте на ЭЭГ спонтанно возникают генерализованные разряды пик-волна (SWD - spike-wave discharge). Животных содержали в стандартных условиях вивария при естественном освещении, со свободным доступом к воде и пище.

У свободно перемещающихся животных проводили запись видео-ЭКГ-ЭЭГ в режиме online c помощью беспроводной телеметрической системы фирмы «ADInstru­ments» (Австралия). Сигнал передавал трансмиттер TR40BB, имплантированный в брюшную полость крысы. Для записи ЭКГ один из электродов первой пары трансмиттера фиксировали к мечевидному отростку, другой - к грудино-подъязычной мышце. Для записи ЭЭГ один из электродов второй пары вживляли эпидурально над сенсомоторной областью коры, а второй (референтный) - над мозжечком. Операцию проводили под общей анестезией смесью золетил, рометар (20 и 10 мг/кг соответственно), соблюдая правила асептики и антисептики. Послеоперационный период составлял 15 дней. В течение первых 7 дней животным вводили гентамицин и кетонал. Регистрацию и обработку полученных данных осуществляли с помощью программы LabChart 7. Весь 24-часовой период записи разбили на шесть 4-часовых периодов, в пределах которых проводили анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) и ЭЭГ. ВСР оценивали на основании показателей временного анализа: SDNN - среднее квадратичное отклонение полного массива кардиоинтервалов и RMSSD - квадратный корень из суммы квадратов разности величин последовательных пар кардиоинтервалов и ЧСС. Точность измерения интервалов R-R составила 1 мс, частота дискретизации - 1024 Гц. Анализ суточной записи ЭЭГ позволил определять среднее количество разрядов пик-волна в разное время суток, их среднюю продолжительность, а также индекс пик-волновой активности, который отражает процент времени, занятый SWD в течение всего периода записи [10].

Осуществлялась также эхокардиография (ЭхоКГ), которую проводили с помощью эхокардиографа Mindray M5, датчик 10 МГц («Mindray», Китай). Конечно-диастолический и конечно-систолический размеры левого желудочка оценивали в М-режиме по парастернальной позиции с дальнейшим определением фракции выброса (ФВ).

Для объективной оценки функциональных возможностей миокарда ночью (2 ч) и днем (10 ч) использовали общепринятый стресс-ЭхоКГ-тест с добутамином [11]. Препарат вводили в состоянии седации внутривенно капельно с помощью инфузомата («Braun Perfusor Compact», Германия) по протоколу введения 10⇒20⇒30⇒40⇒50⇒60⇒70 мкг/кг/мин. Продолжительность введения каждой дозы добутамина составляла 5 мин. В течение всего периода введения добутамина регистрировали online ЭКГ и оценивали ВСР. С помощью ЭхоКГ в В-, М-, PW-режимах рассчитывали сердечный выброс, минутный объем кровообращения, ФВ левого желудочка. Диагностическим критерием ишемии считали элевацию сегмента ST>2 мм во II стандартном отведении. При тестировании функционального состояния сердца ночью и днем использовали две отдельные группы животных.

Все исследования были проведены в строгом соответствии с документами «Международные рекомендации по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» и «Правила лабораторной практики в Российской Федерации» (приказ МЗ РФ № 267 от 19.06.03).

Статистический анализ проводили при помощи компьютерной программы Statistica 6.0. Исследуемые величины определяли как среднее арифметическое со стандартной ошибкой средней. Достоверность различий между средними значениями оценивали с помощью t критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение

Абсансная эпилепсия у животных линии WAG/Rij признана оптимальной моделью для изучения бессудорожной формы эпилепсии человека [12-15]. Характерным для абсансной эпилепсии являются спонтанно возникающие пик-волновые разряды.

При анализе суточной записи ЭЭГ у животных было выявлено неравномерное распределение в течение суток не только количества, но и продолжительности SWD (см. таблицу).

При этом пик-волновой индекс не изменялся. Максимальное количество SWD возникало ночью, ранним утром и вечером, в то время как минимальное - с 8 до 16 ч. Однако с 8 до 12 ч средняя продолжительность разрядов пик-волна на 31% больше, чем ночью (0-4 ч). Заметим, что повышение судорожной готовности в темное время суток было обнаружено и при работе с другими моделями эпилепсии [16, 17]. Кроме того, экспериментальными и клиническими исследованиями установлено, что при абсансной эпилепсии количество SWD в течение суток зависит от функциональной активности организма [18].

Полученные результаты дают основание полагать, что неравномерное распределение в течение суток пик-волновой активности мозга может влиять на вегетативную регуляцию сердечного ритма и функциональные возможности сердца в разные временные периоды. Знание этих изменений необходимо для подбора эффективной терапии пациентам с абсансной эпилепсией, особенно с учетом того, что некоторые противосудорожные препараты сами могут нарушать вегетативную регуляцию сердца [4, 19] и быть причиной жизнеугрожающих аритмий, которые обычно возникают ночью [20].

Увеличение ЧСС в ночное время (2 ч) при стресс-тесте, соответствующем 10 мкг/кг/мин добутамина, свидетельствует о высокой реактивности сердца на небольшую функциональную нагрузку, которая проявляется на фоне максимальной пик-волновой активности (рис. 1).

Рисунок 1. Динамика изменения функционального состояния сердца в 2 ч (1, n=8) и 10 ч (2, n=8) у крыс линии WAG/Rij при стресс-тесте. Объяснения в тексте. Изменения по сравнению: * - с соответствующим исходным состоянием (0); # - с графиком 2. *, #- p<0,05; **, ## - p<0,01; ***, ### - p<0,001.

Иная динамика ЧСС наблюдается при стресс-тесте на фоне снижения количества SWD в утренние часы (10 ч). Она характеризуется отсутствием изменений ЧСС при малых дозах добутамина. Ее увеличение происходит только после того, как доза препарата достигает 40 мкг/кг/мин. При этом элевация сегмента ST>2 мм, свидетельствующая об ишемических изменениях в миокарде, возникает при большей, чем ночью, дозе добутамина (60 мкг/кг/мин). Последнее отражает повышение функциональных возможностей систем регуляции сердца, позволяющее более продолжительно поддерживать компенсаторные механизмы при нарастающей стресс-индуцированной нагрузке. В пользу этого свидетельствуют результаты исследования ФВ левого желудочка (рис. 1, 2).

Рисунок 2. ЭхоКГ в М-режиме по длинной оси левого желудочка при стресс-тесте, индуцированном инфузией добутамина (40 мкг/кг/мин) ночью (а) и днем (б) у крыс линии WAG/Rij.
Оказалось, что в ночное время стрессовые нагрузки, соответствующие 40 и 50 мкг/кг/мин добутамина, сопровождаются более низкой ФВ, чем днем. Уменьшение гемодинамических показателей сердца при стресс-тесте на фоне ночного увеличения пик-волновой активности, а также ишемические изменения миокарда, возникающие при меньшей нагрузке, отражают снижение функциональных возможностей сердца в ночное время, что может увеличивать потенциальный риск возникновения фатальных желудочковых аритмий, приводящих к внезапной сердечной смерти.

Анализ ВСР показал, что одной из причин изменений функциональных возможностей сердца при нарастающей нагрузке может быть особенность регуляции сердечного ритма в темное и светлое время суток. Так, изучение динамики изменений RMSSD, отражающей активность парасимпатического звена вегетативной регуляции сердца, указывает на то, что функциональная нагрузка в ночное время сопровождается пролонгированным снижением парасимпатических влияний, начиная с дозы добутамина 20 мкг/кг/мин. Тогда как днем малые дозы добутамина (10 и 20 мкг/кг/мин) увеличивают (p<0,05) величину RMSSD, а его снижение происходит после стрессовой нагрузки, соответствующей 40 мкг/кг/мин. Кроме того, ночью, в момент ишемических изменений миокарда (50 мкг/кг/мин добутамина), парасимпатический тонус ниже, чем днем. Это соответствует имеющимся в литературе данным [21, 22], свидетельствующим о том, что снижение вагусной активности коррелирует с повышением риска внезапной сердечной смерти при эпилепсии, а стимуляция вагуса улучшает вегетативную регуляцию сердечного ритма и ослабляет сердечную недостаточность при судорожных состояниях [23]. Сердце животных с абсансной эпилепсией имеет меньшие функциональные возможности в ночное время, поэтому его декомпенсация при пролонгированной функциональной нагрузке возникает раньше, чем днем. Подтверждением этому служат результаты изучения общей мощности спектра. Так, в дневное время снижение SDNN происходит после того, как стрессовая нагрузка соответствует дозе добутамина 30 мкг/кг/мин. Стресс-тест на фоне ночного увеличения пик-волновой активности сопровождается прогрессирующим снижением (p<0,01) SDNN, начиная с функциональной нагрузки, соответствующей 20 мкг/кг/мин добутамина. Снижение общей мощности спектра при меньшей функциональной нагрузке в ночное время, а также ранние ишемические изменения в миокарде при стресс-тесте свидетельствуют о перенапряжении регуляторных систем и последующем срыве их функциональных возможностей.

При стресс-тесте у животных с неконвульсивной эпилепсией проявляется сопряженность циркадных изменений пик-волновой активности мозга и функциональных возможностей сердца, обусловленных особенностями вегетативной регуляции сердечного ритма в разное время суток. Обнаруженная циркадность пик-волновой активности мозга при абсансной эпилепсии может сказываться на механизмах регуляции функций сердца через гипоталамические структуры [5]. По мнению некоторых авторов [24], нарушения ВСР при эпилепсии могут быть связаны с хроническими изменениями в вегетативных центрах, которые постоянно стимулируются или блокируются повторяющимися SWD. Это дает основание полагать, что снижение количества SWD в дневное время способствует реализации возможностей центральных механизмов вегетативной регуляции сердца, тогда как ночью, на фоне повышенной пик-волновой активности, эти возможности ограничены.

Таким образом, количественные различия показателей ВСР при стресс-тесте позволили оценить качественные особенности работы регуляторных механизмов сердца в периоды повышения и снижения пик-волновой активности мозга. Выявленная тенденция циркадных изменений вегетативной регуляции сердечного ритма свидетельствует о том, что эффективная терапия функционального состояния сердца при неконвульсивной эпилепсии может быть обеспечена с учетом индивидуальной циркадности пик-волновой активности мозга.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail