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.

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.

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).

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).

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).

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.