Предоперационное экспресс-определение типов вегетативной регуляции у подростков с идиопатическим сколиозом

Цель исследования. По данным анализа вариабельности сердечного ритма на предоперационном этапе установить типы вегетативной регуляции у пациентов с подростковым идиопатическим сколиозом.

Материал и методы. У 69 подростков с идиопатическим сколиозом с целью оценки резервов вегетативной регуляции провели регистрацию кардиоинтервалограмм с последующим спектральным анализом в состоянии покоя и при проведении активной ортостатической пробы. Анализировали очень низкочастотные колебания спектрограммы, индекс напряжения регуляторных систем – стресс-индекс и общую мощность спектра. Определены 4 типа вегетативной регуляции: I – с умеренным преобладанием симпатической и центральной регуляции, II – с выраженным преобладанием симпатической и центральной регуляции, III – с умеренным преобладанием парасимпатической регуляции, IV – с выраженным преобладанием парасимпатической регуляции.

Результаты. У 15 (22 %) пациентов в покое установлено умеренное преобладание симпатической активности и центральной регуляции с умеренным напряжением регуляторных систем, соответствующее I типу регуляции, у 2 (3 %) – резкое увеличение активности центральной регуляции с развитием состояния вегетативной дисфункции (II тип), у 39 (56 %) – умеренное преобладание парасимпатической активности (III тип), у 13 (19 %) – выраженное преобладание парасимпатической регуляции с перенапряжением регуляторных систем (IV тип). После ортостатической пробы большинство обследованных имели I тип регуляции – 44 (64 %), тип II зарегистрирован у 7 (10 %) пациентов, тип III – у 14 (20 %),  тип IV – у 4 (6 %).

Заключение. Фоновое состояние вегетативной регуляции сердечного ритма у большинства подростков с идиопатическим сколиозом отражает устойчивость адаптационных механизмов. Проведение ортостатической пробы позволяет выявить случаи неустойчивости системы регуляции с риском гемодинамической нестабильности из-за регистрации у большинства пациентов умеренного преобладания симпатической вегетативной регуляции.

1. Addai D, Zarkos J, Bowey AJ. Current concepts in the diagnosis and management of adolescent idiopathic scoliosis. Childs Nerv Syst. 2020;36:1111–1119. DOI: 10.1007/s00381-020-04608-4

2. Yang YJ, Huang X, Gao XN, Xia B, Gao JB, Wang Ch, Zhu XL, Shi XJ, Tao HR, Luo ZJ, Huang JH. An optimized enhanced recovery after surgery (ERAS) pathway improved patient care in adolescent idiopathic scoliosis surgery: a retrospective cohort study. World Neurosurg. 2021;145:e224–e232. DOI: 10.1016/j.wneu.2020.10.009

3. Andrzejewska A, Miegon J, Zacha S, Skonieczna-Zydecka K, Jarosz K, Zacha W, Biernawska J. The impact of intraoperative haemodynamic monitoring, prediction of hypotension and goal-directed therapy on the outcomes of patients treated with posterior fusion due to adolescent idiopathic scoliosis. J Clin Med. 2023;12:4571. DOI: 10.3390/jcm12144571

4. Котова Т.В., Гришан М.А. Физиологические характеристики организма в условиях сколиоза. Медико-фармацевтический журнал «Пульс». 2019;21(11):76–81. [Kotova TV, Grishan MA. Physiological characteristics of the body in conditions of scoliosis. Medical & Pharmaceutical Journal Pulse. 2019;21(11):76–81]. DOI: 10.26787/nydha-2686-6838-2019-21-11-76-81 EDN: FCECOE

5. Туманян С.В., Моисеенко Т.И., Орос О.В., Чекмезова С.А., Шепеленко А.В. Влияние мультимодальной анестезии и аналгезии на механизмы адаптации кровообращения онкогинекологических больных в послеоперационном периоде. Медицинский вестник юга России. 2018;9(1):80–85. [Tumanyan SV, Moiseenko TI, Oros OV, Chekmezova SA, Shepelenko AV. Influence of multimodal anesthesia and analgesia on mechanisms of blood circulation adaptation of oncogynecologic patients in the postoperative period. Medical Herald of the South of Russia. 2018;9(1):80–85]. DOI: 10.21886/2219-8075-2018-9-1-80-85 EDN: YSTFOG

6. Микаелян К.П., Зайцев А.Ю., Светлов В.А., Гурьянов В.А., Дубровин К.В. Автономная нервная система и система кровообращения – гомеостаз и гомеокинез при хирургических вмешательствах на позвоночнике. Анестезиология и реаниматология. 2012;(3):41–44. [Mikaelian KP, Zaitsev AYu, Svetlov VA, Gur’ianov VA, Dubrovin KV. The autonomous nervous system and circulatory system – homeostasis and homeokinesis during spine surgery. Anesteziologiya i reanimatologiya. 2012;(3): 41–44]. EDN: PEOMBD

7. Хмельницкий И.В., Горбачев В.И., Горбачева С.М. Оценка вариабельности ритма сердца в анестезиологической практике. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2016;13(1):53–58. [Khmel’nitskiy IV, Gorbachev VI, Gorbacheva SM. Evaluation оf the heart rhythm variability in anasthesiological practice. Messenger of Anesthesiology and Resuscitation. 2016;13(1):53–58]. DOI: 10.21292/2078-5658-2016-13-1-53-58 EDN: VRWBHB

8. Welte M, Saugel B, Reuter DA. [Perioperative blood pressure management: What is the optimal pressure?] Anaesthesist. 2020;69:611–622. In German. DOI: 10.1007/s00101-020-00767-w

9. Gornitzky AL, Flynn JM, Muhly WT, Sankar WN. A rapid recovery pathway for adolescent idiopathic scoliosis that improves pain control and reduces time to inpatient recovery after posterior spinal fusion. Spine Deform. 2016;4:288–295. DOI: 10.1016/j.jspd.2016.01.001

10. Muhly WT, Sankar WN, Ryan K, Norton A, Maxwell LG, DiMaggio T, Farrell S, Hughes R, Gornitzky A, Keren R, McCloskey JJ, Flynn JM. Rapid recovery pathway after spinal fusion for idiopathic scoliosis. Pediatrics. 2016;137:e20151568. DOI: 10.1542/peds.2015-1568

11. Vommaro F, Ciani G, Cini C, Maccaferri B, Carretta E, Boriani L, Martikos K, Scarale A, Parciante A, Leggi L, Griffoni C, Gasbarrini A. Minimally invasive surgery versus standard posterior approach in the treatment of adolescent idiopathic scoliosis: a 2-year follow-up retrospective study. Eur Spine J. 2024;33:2495–2503. DOI: 10.1007/s00586-024-08225-6

12. Jarczok MN, Kleber ME, Koenig J, Loerbroks A, Herr RM, Hoffmann K, Fischer JE, Benyamini Y, Thayer JF. Investigating the associations of self-rated health: heart rate variability is more strongly associated than inflammatory and other frequently used biomarkers in a cross sectional occupational sample. PLoS One. 2015;10:e0117196. DOI: 10.1371/journal.pone.0117196

13. Young HA, Benton D. Heart-rate variability: a biomarker to study the influence of nutrition on physiological and psychological health? Behav Pharmacol. 2018;29:140–151. DOI: 10.1097/FBP.0000000000000383

14. Tiwari R, Kumar R, Malik S, Raj T, Kumar P. Analysis of heart rate variability and implication of different factors on heart rate variability. Curr Cardiol Rev. 2021;17:e160721189770. DOI: 10.2174/1573403X16999201231203854

15. Баевский Р.М., Иванов Г.Г. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения. Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2001;(3):108–127. [Bayevsky RN, Ivanov GG. Cardiac rhythm variability: the theoretical aspects and the opportunities of clinical application (lecture). Ultrasound and Functional Diagnostics. 2001;(3):108–127]. EDN: VWTHLT

16. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения метода. Иваново, 2002. [Mikhailov VM. Heart Rate Variability. The Experience of Practical Application of the Method. Ivanovo, 2000]. EDN: UBBQTR

17. Шлык Н.И., Гаврилова Е.А. Вариабельность ритма сердца в экспресс-оценке функционального состояния спортсмена. Прикладная спортивная наука. 2015;(2):115–125. [Shlyk NI, Gavrilova EA. Heart rate variability in express-evaluation of the functional state of athlete. Applied Sports Science (Prikladnaya sportivnaya nauka). 2015;(2):115–125]. EDN: VSELKZ

18. Шлык Н.И. Управление тренировочным процессом спортсменов с учетом индивидуальных характеристик вариабельности сердечного ритма. Физиология человека. 2016;42(6):81–91. [Shlyk NI. Management of athletic training with consideration of individual heart rate variability characteristics. Human Physiology (Fiziologija Cheloveka). 2016;42(6):81–91]. DOI: 10.7868/S0131164616060187 EDN: XGWDHD

19. Салаева О.В., Перепелкин А.И., Жидких А.Н. Циркадный индекс и вариабельность сердечного ритма как параметры оценки вегетативной нервной системы при идиопатическом сколиозе у девочек. Символ науки: международный научный журнал. 2015(12-2):221–223. [Salaeva OV, Perepelkin AI, Zhidkikh AN. Circadian index and heart rate variability as assessment parameters of the autonomic nervous system in idiopathic scoliosis in girls. Symbol of Science: International Scientific Journal. 2015;(12-2):221–223]. EDN: VDWMBP

20. Крылов В.Н., Мамонова С.Б., Сабурцев С.А., Сабурцев А.И. Физиологические изменения при адаптации у школьников со сколиозом. Новые исследования. 2017;3(52):41–50. [Krylov VN, Mamonova SB, Saburtsev SA, Saburtsev AI. Physiological changes in schoolchildren with scoliosis. New Study (Novyje Issledovanija). 2017;(3):41–50]. EDN: UPDNMY

21. Иванова А.А., Хорев И.А., Лебедева М.Н. Предоперационное состояние вегетативной регуляции у пациентов с идиопатическим подростковым сколиозом. Хирургия позвоночника. 2022;19(3):14–21. [Ivanova AA, Khorev IA, Lebedeva MN. Preoperative state of autonomic regulation in patients with adolescent idiopathic scoliosis. Russian Journal of Spine Surgery (Khirurgiya Pozvonochnika). 2022;19(3):14–21]. DOI: 10.14531/ss2022.3.14-21 EDN: OKJWAC

22. Щуров А.Г., Куликов А.В., Грибченко С.П., Цветков С.В. Применение экспресс-оценки типов вегетативной регуляции сердечного ритма для контроля функционального состояния военнослужащих. Актуальные проблемы физической и специальной подготовки силовых структур. 2024;(4):232–235. [Shchurov AG, Kulikov AV, Gribchenko SP, Tsvetkov SV. The use of rapid analysis of heart rate variability for monitoring functional status of military personnel. Actual Problems of Physical and Special Training of Law Enforcement Agencies. 2024;(4):232–235]. EDN: EDQLVJ

23. Perrone MA, Volterrani M, Manzi V, Barchiesi F, Iellamo F. Heart rate variability modifications in response to different types of exercise training in athletes. J Sports Med Phys Fitness. 2021;61:1411–1415. DOI: 10.23736/S0022-4707.21.12480-6

24. Boyle SL, Moodley A, Al Azazi E, Dinsmore M, Massicotte EM, Venkatraghavan L. Preoperative heart rate variability predicts postinduction hypotension in patients with cervical myelopathy: a prospective observational study. Neurol India. 2022;70(Suppl):S269–S275. DOI: 10.4103/0028-3886.360911

25. Спицин А.П., Першина Т.А. Особенности гемодинамики у студентов с разным уровнем эмоционального баланса в зависимости от типа ВНС. Ульяновский медико-биологический журнал. 2017;(4):146–152. [Spitsin AP, Pershina TA. Peculiarities of hemodynamics in students with different levels of emotional balance depending on the type of their nervous system. Ulyanovsk Medico-Biological Journal. 2017;(4):146–152]. DOI: 10.23648/UMBJ.2017.28.8753 EDN: YLCIOU

26. Радышевская Т.Н., Старикова И.В., Питерская Н.В. Анализ показателей вегетативной регуляции и системной гемодинамики у студентов на различных этапах адаптации к учебному процессу. Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. 2020;(1):102–105. [Radyshevskaja TN, Starikova IV, Piterskaja NV. Analysis of indices of autonomic nervous regulation and system hemodynamics in students at various stages of adaptation to the educational process. Journal of Volgograd State Medical University. 2020;(1):102–105]. DOI: 10.19163/1994-9480-2020-1(73)-102-105 EDN: JRUMFA

27. Беляева В.А. Вариабельность сердечного ритма у молодых лиц при проведении ортостатической пробы. Вестник новых медицинских технологий. 2024;18(5):91–97. [Belyaeva VA. Heart rate variability in young adults during orthostatic test. Journal of New Medical Technologies, Edition. 2024;18(5):91–97]. DOI: 10.24412/2075-4094-2024-5-3-2 EDN: YJVBES

28. Александрович Ю.С., Рыбьянов В.В., Пшениснов К.В., Александрович И.В. Вариабельность ритма сердца у детей во время оториноларингологических операций в условиях общей анестезии. Анестезиология и реаниматология. 2021;(1): 17–24. [Aleksandrovich YuS, Rybyanov VV, Pshenisnov KV, Aleksandrovich IV. Heart rhythm variability in children undergoing otorhinolaryngological surgery under general anesthesia. Russian Journal of Anеsthesiology and Reanimatology. 2021;(1):17–24]. DOI: 10.17116/anaesthesiology202101117 EDN: MSAQAC

29. Максимов А.Л., Аверьянова И.В. Особенности гемодинамики и вариабельности cердечного ритма у юношей-европеоидов при проведении активной ортостатической пробы. Сообщение 1. Экология человека. 2021;28(1):22–31. [Maksimov AL., Averyanova IV. Hemodynamics and heart rate variability under orthostatic challenge test in young caucasian men: part 1. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2021;28(1):22–31]. DOI: 10.33396/1728-0869-2021-1-22-31 EDN: WPTYOM

30. Бурт А.А., Сандалов И.Ю. Вегетативная регуляция у несовершеннолетних осужденных в воспитательных колониях ФСИН России по данным вариабельности ритма сердца. Профилактическая медицина. 2021;24(7):37–42. [Burt AA, Sandalov IYu. Vegetative regulation according to heart rate variability data in juvenile convicts in educational colonies of Federal Penitentiary Service of Russia. Russian Journal of Preventive Medicine. 2021;24(7):37–42]. DOI: 10.17116/profmed20212407137 EDN: SANKFI

31. Park Y, Lee JW, Yoon SH, Hwang WM, Yun SR, Son JY, Chung BH, Min J. Usefulness of the heart rate variability test in predicting intradialytic hypotension in patients undergoing chronic haemodialysis. Clin Kidney J. 2024;17:sfae102. DOI: 10.1093/ckj/sfae102

32. Ботова Л.Н., Кириллова Т.Г. Индивидуально-типологические особенности вегетативной регуляции сердечного ритма и центральной гемодинамики в тренировочном процессе юных гимнасток. Теория и практика физической культуры. 2013;(7):76–79. [Botova LN, Kirillova TG. Individually-typological characteristics of vegetative regulation of heart rate and central hemodynamics in training process of young female gymnasts. Teoriya i Pracktika Fizicheskoy Kultury. 2013;(7):76–79]. EDN: QCBNUH