Биологические науки; Физиология человека и животных

К. м. н. Гурьянов М.И.

Учреждение Российской академии наук Тюменский научный центр

Сибирского отделения РАН, Россия

частотная структура фибрилляции желудочков сердца собаки

Актуальность. Фибрилляция желудочков (ФЖ) является основной причиной внезапной сердечной смерти во многих странах [1]. В [2] показано, что 1-я минута ФЖ характеризуется организованной электрической активностью миокарда, но точная частотная характеристика электрической активности миокарда при ФЖ не приведена. Поэтому изучение частотной структуры электрокардиограммы (ЭКГ) на первой минуте ФЖ является актуальным.

Цель. Изучение частотной структуры ЭКГ на ранней стадии ФЖ сердца собаки.

Материалы и методы. Было поставлено 25 острых опытов на собаках обоего пола весом 15-35 кг. Работа была проведена с соблюдением основных биоэтических правил. Каждой собаке проводили общую анестезию: внутримышечно вводили золетил из расчета 20 мг/кг. Через 5-10 мин регистрировали ЭКГ в III отведении через электроды, вколотые в конечности собаки. Через электроды, вколотые в грудную клетку в области сердца, пропускали в течение 2-3 с переменный ток 50 Гц и 30 В, что приводило к развитию ФЖ. Регистрировали ЭКГ при ФЖ на компъютерном регистраторе "NeuroS-4U" фирмы "Нейроботикс" (РФ). Было выделено три группы опытов: у 10 собак 1-й группы на первых секундах ФЖ регистрировались осцилляции частотой 13–17 Гц, у 10 собак 2-й группы на первых секундах ФЖ регистрировались осцилляции 8–12 Гц, у 4 собак 3-й группы на первых секундах ФЖ регистрировались осцилляции 4–7 Гц. У собак 1 и 2 -й группы патологических изменений на ЭКГ до ФЖ выявлено не было. У собак 3-й группы на ЭКГ было выявлено выраженное снижение сегмента ST, что указывает на ишемию миокарда до ФЖ. Проводили частотный анализ односекундных отрезков ЭКГ при ФЖ методом быстрого преобразования Фурье, используя компъютерную программу "Неокортекс 2.1" фирмы "Нейроботикс". Частотный анализ проводили в 5 диапазонах частот: очень низкие частоты 1–3 Гц, низкие частоты 4–7 Гц, средние частоты 8–12 Гц, высокие частоты 13–17 Гц, очень высокие частоты 18–40 Гц. Полученный цифровой материал был статистически обработан с вычислением средней величины (M) и ошибки средней (m). Степень достоверности наблюдений оценивали с помощью непараметрического критерия Стьюдента. Различия считали достоверными при 95 % уровне значимости (р<0,05).

Результаты исследования. На рис. 1 приведена частотная структура ЭКГ на 1-й минуте ФЖ в 1–3 группах.

Рис. 1. Спектральная мощность частот 1–3, 4–7, 8–12, 13–17 и 18–40 Гц на 1-й минуте ФЖ в 1–3-й группах. По оси абсцисс – частота, Гц; по оси ординат – мощность, %.

Как видно на рис. 1, на 5–9 и 16–20-й секундах ФЖ в 1-й группе в частотной структуре ЭКГ преобладают высокие частоты 13–17 Гц (р<0,05), во 2-й группе преобладают средние частоты 8–12 Гц (р<0,05), а в 3-й группе преобладают низкие частоты 4–7 Гц (р<0,05). На 36–40-й секундах ФЖ в частотной структуре ЭКГ в 1-й группе преобладают средние частоты 8–12 Гц (р<0,05), а во 2 и 3-й группах преобладают низкие частоты 4–7 Гц (р<0,05). На 56–60-й секундах ФЖ в частотной структуре ЭКГ во всех трех группах преобладают низкие частоты 4–7 Гц (р<0,05). Таким образом, в 1 и 2-й группах на первой минуте ФЖ выявляется снижение частоты осцилляций, преобладающих в частотной структуре ЭКГ. В 3-й группе на первой минуте ФЖ частотная структура ЭКГ практически не изменяется.

Заключение. Таким образом, частотный анализ ЭКГ методом быстрого преобразования Фурье в пяти диапазонах частот: очень низкие частоты 1–3 Гц, низкие частоты 4–7 Гц, средние частоты 8–12 Гц, высокие частоты 13–17 Гц и очень высокие частоты 18–40 Гц – позволяет объективно (количественно) определять стадии ФЖ с преобладанием высоких частот 13-17 Гц, с преобладанием средних частот 8-12 Гц и с преобладанием низких частот 4-7 Гц. Результаты работы могут быть использованы для точной количественной диагностики стадий ФЖ с преобладанием высоких частот 13–17 Гц, средних частот 8–12 Гц и низких частот 4–7 Гц на начальной стадии развития ФЖ.

Литература:

1. Востриков В.А. Электрическая дефибрилляция при внезапной остановке сердца на догоспитальном этапе // Общая реаниматол. 2005. Т. 1. № 3. С. 41-45.

2. Huizar J.F., Warren M.D., Shvedko A.G. et al. Three distinct phases of VF during global ischemia in the isolated blood-perfused pig heart // Am. J. Physiol 2007. Vol. 293. P. H1617-H1628.

На конференцию "Актуальные достижения европейской науки – 2011"