Úvod: Variabilita srdeční frekvence (VSF) je uznávaným ukazatelem při diagnostice kardiální autonomní neuropatie (KAN) a je využitelná jako nezávislý prognostický ukazatel rizika náhlé smrti na arytmii. Přes důležitost včasné diagnostiky je zjištění KAN, zejména u diabetiků, často pozdní diagnózou. Důvodem vedle dlouhé subklinické fáze je i velká diverzifikace metodik, absence jednotných normálových hodnot, zejména co se týče VSF stanovené metodou spektrální analýzy (SAVSF) v krátkých záznamech elektrokardiogramu (EKG). Cíl: Cílem práce bylo pomocí průřezové studie u diabetiků 2. typu posoudit potenciál metodiky diagnostikující KAN pomocí SAVSF v krátkých záznamech EKG při autonomní zátěži - ortoklinostatickém testu (test leh1-stoj-leh2, pětiminutové záznamy) v modifikaci rozdílných normativních přístupů k postprocessingové analýze získaných dat podle tří různých autorů. Sekundárními cíli bylo zhodnotit význam přídatné autonomní zátěže hlubokou ventilací a porovnat naměřená data VSF s vybranými klinickými a laboratorními ukazateli vyšetřovaných pacientů. Materiál a metody: Soubor tvořilo 43 diabetiků 2. typu (12 žen, 31 mužů, průměrný věk 51,1 ± 10,7 roku) bez manifestních projevů KAN, bez závažné kardiovaskulární anamnézy, vyjma nekomplikované hypertenze. Pomocí diagnostického systému DiANS PF8 s telemetrickým přenosem EKG a dechové frekvence byla provedena série reflexních zkoušek podle Ewinga a SAVSF (fourierovská analýza tachogramu, okno 256) při autonomní zátěži při testu leh1-stoj-leh2 (test LSL) a při pětiminutové frekvenčně kontrolované neprohlubované ventilaci 12 cyklů/min. Získané spektrální ukazatele byly porovnávány s normativy tří různých autorů používajících sice stejný algoritmus záznamu EKG (test LSL), ale rozdílné postprocessingové zpracování dat: 1. stanovení závažnosti KAN podle porovnání komplexního ukazatele - tzv. funkčního věku autonomního nervového systému (ANS) vyšetřovaného a věkové normy, 2. hodnocení závažnosti KAN podle věkově stratifikovaných hodnot mediánu a percentilů, 3. hodnocení závažnosti KAN podle kumulativního spektrálního výkonu v průběhu celého testu (cumLFHF). Výsledky: Hodnocením podle celkového Ewingova skóre (ETS) bylo bez podezření na KAN (ETS = 0) 11,6 %, s možnou KAN (ETS = 1) 32,6 %, s manifestní KAN (ETS = 2-3) u 55,8 % pacientů. Byla prokázána střední korelační závislost mezi ETS a jednotlivými ukazateli SAVSF po ortoklinostáze (test LSL) v poloze leh2 (ms2): TP (celkový výkon, f = 0,02-0,5 Hz): r = -0,4, p < 0,006, komponenta LF (nízké frekvence, 0,05-0,15 Hz): r = -0,31, p < 0,04, komponenta HF (vysoké frekvence, 0,15-0,5 Hz): r = -0,45, p < 0,003 i za podmínek kontrolované ventilace (PB), a to pro TP (ms2): r = -0,56, p < 0,0001, LF: r = -0,38, p < 0,018, HF: r = -0,52, p < 0,001. Byla nalezena střední korelační závislost mezi ETS a hodnocením VSF pomocí komplexního ukazatele - "funkční věk ANS" (r = 0,37, p < 0,015), ETS a cumLFHF, ETS a ln(cumLFHF) (ms2): r = -0,46, p < 0,002. Byl potvrzen významný rozdíl mezi "funkčním věkem ANS" a kalendářním věkem u většiny pacientů (průměr 21,8 ± 12,9 roku, medián 23,5 roku, p < 0,0001). Nepodařilo se aplikovat hodnocení závažnosti KAN podle věkově stratifikovaných hodnot mediánu a percentilů ukazatelů TP, LF, HF, LF/HF. Mezi ukazateli SAVSF a klinickými ukazateli (antropometrické, echokardiografické, QTc, laboratorní testy) vynikala střední závislost mezi hodnotou glykovaného hemoglobinu (HbA1c) a základními ukazateli SAVSF (TP, LF, HF, LF/HF), "funkčním věkem ANS" a cumLFHF (r = 0,36-0,53, při p < 0,0004 až p < 0,02). Závěr: Pro diagnostiku KAN pomocí VSF je optimální a v praxi dobře průchodnou metodikou SAVSF analyzovaná z krátkodobých záznamů EKG v podmínkách autonomní zátěže pomocí ortoklinostatického testu leh-stoj-leh, a to metodikou stratifikující závažnost KAN pomocí komplexního ukazatele - tzv. funkčního věku ANS. V detailním posouzení sympatovagální rovnováhy doplňuje diagnostiku pomocí reflexních autonomních testů (Ewingova baterie). Vedle ortoklinostatické zátěže je doporučeno ke zvýšení výtěžnosti metody SAVSF doplnění vyšetřovacího algoritmu o vagovou provokaci frekvenčně kontrolovaným neprohlubovaným dýcháním 12 cyklů/min. Hodnocení závažnosti KAN podle kumulativního ukazatele celkové VSF (cumLFHF) ukázalo dobrou diskriminační schopnost pro prvotní screeningovou diagnostiku KAN, i když bez možnosti rozlišení poruchy mezi sympatickou a vagovou větví ANS. Prezentovaná průřezová práce na souboru diabetiků 2. typu prokázala významnou autonomní dysfunkci u většiny souboru bez závislosti na délce trvání diabetu. Jednoznačně podporuje doporučení, že posouzení integrity ANS u diabetu 2. typu má být provedeno již při stanovení diagnózy choroby v rámci vstupního stagingu nemoci. Závažnost postižení KAN dobře koreluje s metabolickou kompenzací diabetu vyšetřovanou pomocí HbA1c.
Introduction: Heart rate variability (HRV) is a respected measure used in the assessment of cardiac autonomic neuropathy (CAN) and it can serve as an independent prognostic indicator of sudden arrhythmic death risk. Despite the importance of early detection, the diagnosis of CAN is often made too late, especially in diabetics. Beside the long subclinical phase of CAN, reasons for this include great diversification of employed diagnostic methods and absence of universally accepted normal values; the latter applies mostly in HRV evaluated using short-term spectral analysis (SAHRV). Aim: The aim of this cross-sectional study involving patients with type 2 diabetes was to summarize the real potential of using a testing method for CAN diagnosis by short-term SAHRV, including an autonomic load imposed during an orthoclinostatic test (Supine1 - Standing - Supine2, short 5-min recordings). Three different normative approaches to the postprocessing analysis of acquired data described by different authors were employed. Secondary aim of the study was to assess the benefit of rate-controlled breathing. The next aim was to compare the HRV data measured with the selected clinical and laboratory indices in patient examined. Materials and methods: The study included 43 patients with type 2 diabetes (12 women, 31 men, mean age 51.1 ± 10.7 y) and no history of manifest CAN or serious cardiovascular illness, except uncomplicated hypertension. Using a diagnostic system DiANS PF8 with telemetric transfer of ECG and respiratory rate, series of reflex tests according to Ewing and SAHRV (Fourier tachogram analysis, window 256) during autonomic load imposed by Supine1 - Standing - Supine2 test (SSS test) and during 5 minutes of rate-controlled, non-deepened breathing (PB, 12 cycles/min) were performed. Acquired spectral indices were analyzed and compared with normatives of 3 authors using the same recording algorithm, SSS test, but different data postprocessing analysis. These were 1. so called "functional age" of autonomic nervous system (ANS), 2. assessment of CAN severity according to age-stratified medians and percentiles, 3. assessment of CAN severity according to cumulative spectral power during the entire test (cumLFHF). Results: According to the total Ewing score (ETS), 11.6% patients were categorized as CAN-free (ETS = 0), 32.6% were diagnosed with possible CAN (ETS = 1), and 55.8% labeled with manifest CAN (ETS = 2 to 3). Moderate correlation between ETS and individual SAHRV parameters following orthoclinostasis (test SSS) in Supine2 position was described [ms2]: TP (total power, f = 0.02-0.5 Hz): r = -0.4, p < 0.006; LF component (low frequency, 0.05-0.15 Hz): r = -0.31, p < 0.04; HF component (high frequency, 0.15-0.5 Hz): r = -0.45, p < 0.003) and the same applied to rate-controlled breathing PB (TP, [ms2]: r = -0.56, p < 0.0001; LF: r = -0.38, p < 0.018; HF: r = -0.52, p < 0.001). Moderate correlation was also found between ETS and HRV assessment using a complex indicator - "functional age of ANS" (r = 0.37, p < 0.015), ETS a cumLFHF, ETS a ln(cumLFHF) [ms2]: r = -0.46, p < 0.002. In most patients, significant difference between functional age of ANS and calendar age was confirmed (mean 21.8 ± 12.9 y, median 23.5 years, p < 0.0001). An attempt to assess the severity CAN using age-stratified medians and percentiles of TP, LF, HF, and LF/HF was not successful. As for SAHRV and clinical indices (anthropometric, echocardiographic, QTc, laboratory), moderate correlation between the glycated haemoglobin on one side and basic SAHRV indices (TP, LF, HF, LF/HF), functional age of ANS and cumLFHF on the other side was prominent (r = 0.36 to 0.53, p < 0.0004 to p < 0.02). Conclusion: Assessment of CAN using evaluation of HRV can optimally be performed (and simply realized in clinical practice) using SAHRV based on short ECG recordings during autonomic load imposed by orthoclinostatic test (Supine1 - Standing - Supine2) and on postprocessing data analysis using complex indicator called "functional age of ANS". In the detailed evaluation of sympathovagal balance, it complements the screening assessment with cardiovascular reflex tests (Ewing's battery). Beside the orthoclinostatic load, pronounced vagal provocation using rate-controlled, non-deepened breathing (12 cycles/min) represents a recommended facultative load option increasing the yield of the SAHRV method. The detection and assessment of CAN severity while applying the cumulative indicator of HRV (cumLFHF) showed a good discrimination power in the frontline screening for CAN, albeit without the possibility to distinguish between the sympathetic and vagal branch of ANS. Presented cross-sectional study in type 2 diabetes mellitus demonstrated a significant autonomic dysfunction in the majority of patients examined, independently of diabetes duration. It supports the recommendation to assess the ANS integrity in type 2 diabetes already at diagnosis, within the initial staging of the illness. The severity of CAN correlates well with metabolic control of diabetes as evaluated by HbA1c.
- MeSH
- diabetes mellitus 2. typu MeSH
- diabetické neuropatie * diagnóza patofyziologie MeSH
- dospělí MeSH
- individuální biologická variabilita MeSH
- komplikace diabetu MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- nemoci autonomního nervového systému diagnóza MeSH
- referenční hodnoty MeSH
- spektrální analýza MeSH
- srdeční frekvence * MeSH
- statistika jako téma MeSH
- zátěžový test metody statistika a číselné údaje MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- klinické zkoušky MeSH
BACKROUND: The autonomic nervous system is one of the major homeostatic regulatory systems of the body. Detection of cardiac autonomic neuropathy (CAN), reflected by reduced heart rate variability (HRV), is an independent adverse prognostic factor: sympathovagal balance failure with a sympathetic dominance is the main trigger for lethal arrhythmias and sudden death. METHODS AND RESULTS: PubMed database based on original articles from 1983 to 2013 and the author´s clinical experience. This review covers the current status of the methodology and the clinical uses of HRV, especially in the field of internal medicine. CONCLUSION: Heart rate variability is making a valuable contribution to the diagnosis of cardiovascular autonomic dysfunction and CAN. It can be assessed from short-term and long-term ECG recordings. It is one of the few methods that allow outpatient CAN diagnosis, monitoring the progress, therapeutic effect and evaluation of patient prognosis. It is used as an independent prognostic factor in combination with other recognized risk factors in risk stratifying after myocardial infarction. It is a unique method of CAN diagnosis particularly in diabetology. Its diagnostic and prognostic potential in other medical fields is being intensively explored.
- MeSH
- eozinofilie diagnóza etiologie MeSH
- lidé MeSH
- mebendazol terapeutické užití MeSH
- sérologické testy využití MeSH
- toxokaróza diagnóza terapie MeSH
- vyšetřování kostní dřeně využití MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
Heart rate variability reflects the activity of autonomic nervous system. The aim was to evaluate the value of short-term spectral analysis of heart rate for monitoring the effects of exercise training on the autonomic nervous system in subjects following myocardial infarction. Short-term spectral analysis of heart rate variability was performed during standardised supine-standing-supine test in a group of 29 clinically stable patients after myocardial infarction and the same test was repeated after 2 months of exercise training (ergometry or rapid walking). Each subject exercised at 60-80% of his maximal performance for 30 minutes once a day. Short-term spectral analysis of heart rate variability was assessed in the frequency range of 0.02-0.5 Hz involving very low frequency (VLF, 0.02-0.05 Hz), low frequency (LF, 0.05-0.15 Hz) and high frequency (HF, 0.15-0.5 Hz) spectral bands. The influence of exercise training on the autonomic nervous system was registered in the physically active group (n = 16) as a decrease in sympathetic response to standardised orthostatic load. In conclusions the regular exercise influenced an altered neural autonomic regulation of heart rate in post-infarction patients shown by a decrease in sympathetic activity in the short-term heart rate variability. This method enables monitoring of the effects of physical training on the autonomic nervous system in patients following myocardial infarction.
- MeSH
- cvičení fyziologie MeSH
- echokardiografie MeSH
- infarkt myokardu patofyziologie rehabilitace MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- srdeční frekvence fyziologie MeSH
- zátěžový test MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- klinické zkoušky kontrolované MeSH
- klinické zkoušky MeSH
- MeSH
- dextrokardie diagnóza MeSH
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- Marfanův syndrom diagnóza MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
