Possibility of assessment of atherosclerotic coronary artery remodeling by spectral analysis of differences of heart and pulse rhythms variability

Objective. We propose assessment of coronary artery stenoses by estimating the difference in heart and pulse rhythm variability during the controlled respiratory rate test. Design and methods. The study included 30 patients with chronic coronary artery disease, divided into groups according to coronary angiography data: I group — 10 patients with intact coronary arteries, II group — 20 patients with coronary artery stenoses (summary index 3-21). All patients were examined by simultaneous recording of electrocardiogram (ECG) and digital arterial pulse in the supine position. First record was made during 5 minutes of spontaneous breathing, second record followed by 5 minutes under controlled breathing, with subsequent analysis of heart and pulse rate variability. Results. We propose two coefficients K₁ and K₂ for evaluation of coronary artery stenoses, which based on the spectral differences of heart and pulse rhythms as a result of myocardial ischemic impact on the activity of cardiopulmonary baroreceptors. Conclusion. Simultaneous recording of heart and pulse rhythms during the controlled respiratory rate test with subsequent spectral analysis could be used as a method for assessment of atherosclerotic coronary artery remodeling.

atherosclerotic coronary artery remodeling, controlled respiratory rate, heart rate variability, pulse rate variability, cardiopulmonary baroreflex

1. Аронов Д.М. Лечение и профилактика атеросклероза. — М.: изд-во «Триада-Х», 2000. — С. 412.

2. Чазов Е.И. К вопросу об атеротромботической болезни // Кардиология. — 2001. — № 4. — С. 4-11.

3. Михайлов В.М. Вариабельность сердечного ритма: опыт практического применения метода. Иваново: изд-во Ивановской гос. мед. акад., 2002. — С. 120-137.

4. Зорин А.В., Ноева Е.А., Хаспекова Н.Б. и др. Нарушение вегетативной регуляции при ишемии миокарда // Терапевт. арх. — 1999. — № 9. — С. 57-61.

5. Izzo J.L.Jr., Sica A., Black H.R. Hypertension primer: the essentials of high blood pressure: basic science, population science, and clinical management. — Lippincott Williams & Wilkins, 2009. — Р. 123.

6. Шляхто Е.В., Нифонтов Е.М., Бродская И.С. и др. Восстановление кардиопульмонального барорефлекса у больных ИБС с жизнеспособным дисфункционирующим миокардом после операции аортокоронарного шунтирования // Врач: ежемесяч. науч.-практич. и публицистич. журн. — 2004. — № 10. — С. 34-38.

7. Шаваров А.А., Кашерининов Ю.Р., Мамонтов О.В., Конради А.О., Крутиков А.Н., Шляхто Е.В. Динамика чувствительности кардиопульмонального барорефлекса и вариабельности сердечного ритма у лиц с гипертонической болезнью в ходе острых лекарственных тестов: сравнение рилменидина и атенолола // Артериал. гипертензия. — 2002. — Т. 8. № 4. — [Электронный ресурс]. — URL: http:// www.consilium-medicum.com/article/11153

8. Robertson D. Primer on the autonomic nervous system. — Academic Press, 2004. — Р. 147-153.

9. Aviado D.M., Schmidt C.F. Cardiovascular and respiratory reflexes from the left side of the heart // Am. J. Physiol. — 1959. — Vol. 196, № 4. — P. 726-730.

10. Rhoades R., Bell D.R. Medical physiology: principles for clinical medicine // Lippincott Williams & Wilkins, 2009. — Р. 309-311.

11. Cacioppo J.T., Tassinary L.G., Berntson G.G. Handbook of psychophysiology. — L.: Cambridge University Press, 2000. — Р. 233-235.

12. Richardson D.R., Randall D.C., Speck D.F. Cardiopulmonary system. — Hayes Barton Press, 1998. — Р. 213-217.

13. Khurana I. Textbook of medical physiology. — Elsevier India, 2006. — Р. 355-358.

14. Oparil S., Weber M.A. Hypertension: a companion to Brenner and Rector's the kidney // Elsevier Health Sciences, 2005. — P. 64.

15. Hainsworth R., Linden R.J., International Union of Physiological Sciences. Commission on Cardiovascular Physiology. Cardiac receptors: report of a symposium sponsored by the Commission on cardiovascular physiology of the International Union of Physiological Sciences, held in the University of Leeds, 14-17 September 1976 // CUP Archive. — 1979. — Р. 437-445.

16. Mann D.L. Heart failure: a companion to Braunwald's heart disease. — Elsevier Health Sciences, 2004. — Vol. 436. — Р. 260-262.

17. Appenzeller O., Vinken P.J., Bruyn G.W. The autonomic nervous system. — Elsevier Health Sciences, 1999. — Vol. 74. — P. 283-292.

18. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation and clinical use // Circulation. — 1996. — Vol. 93, № 5. — Р. 1043-1065.

19. Зверев О.Г., Зверев Д.А., Шлойдо Е.А. и др. Барорефлекторная регуляция кровообращения в условиях диастолической дисфункции у больных гипертонической болезнью с различными типами гипертрофии левого желудочка // Вестн. аритмол. — 2011. — № 21. — С. 51.

20. Земцовский Э.В., Тихоненко В.М., Реева С.В., Демидова М.М. Функциональная диагностика состояния вегетативной нервной системы. — СПб.: Инкарт, 2004. — С. 43. гипертензия

21. Гуржин С.Г., Калакутский Л.И., Федотов А.А. Методика оценки эластических свойств сосудов на основе анализа вариабельности сердечного ритма // Биомед. радиоэлектроника. — 2010. — № 8. — С. 54.