Фенотипы COVID-19-ассоциированной дисавтономии у пациентов, нуждающихся в проведении вено-венозной экстракорпоральной мембранной оксигенации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность. При проведении вено-венозной экстракорпоральной мембранной оксигенации (вв-ЭКМО) у пациентов с новой коронавирусной инфекцией (COVID-19) типичны гемодинамические нарушения разной степени тяжести. Тахикардия, увеличение сердечного выброса или артериальная гипотензия влияют на эффективность вв-ЭКМО. Одной из возможных причин нарушений гемодинамики, приводящих к неэффективности вв-ЭКМО, может стать дисавтономия (ДА) — дисбаланс симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы (ВНС). Ранее описано развитие ДА при различных критических состояниях. При COVID-19 также развивается ДА (COVID-19-ДА), но объектом исследований, её изучавших, были исключительно стабильные, нереанимационные пациенты. Представленное исследование посвящено проблеме COVID-19-ДА у пациентов с COVID-19, находящихся в критическом состоянии, требующем проведения вв-ЭКМО.

Цель исследования — определение фенотипов COVID-19-ДА, их влияния на эффективность вв-ЭКМО и исходы заболевания.

Материалы и методы. В исследование вошли 20 пациентов: 12 (60%) женщин, 8 (40%) мужчин. Средний возраст — 55 лет. Пациентам проводили суточное холтеровское мониторирование с оценкой спектральных параметров вариабельности сердечного ритма: низкочастотного (LF) и высокочастотного (HF) компонентов записи, отношения LF/HF на 1, 3, 5-е сутки проведения вв-ЭКМО. Критерием COVID-19-ДА являлось снижение LF/HF менее 2,28 или повышение LF/HF более 6,94. Критерием преобладающего тонуса симпатического отдела ВНС являлось увеличение LF/HF более 6,94, парасимпатического — снижение LF/HF менее 2,28. Критерием пониженного тонуса симпатического отдела ВНС являлось снижение LF менее 15%, повышенного — увеличение LF более 40%. Критерием пониженного тонуса парасимпатического отдела ВНС являлось снижение HF менее 15%, повышенного — увеличение HF более 25%. Используемые критерии были основаны на результатах ранее проведённых работ.

У пациентов фиксировали факт отлучения от вв-ЭКМО, длительность респираторной терапии и вв-ЭКМО, длительность пребывания в отделении реанимации и интенсивной терапии и срок госпитализации, исходы заболевания.

Результаты. COVID-19-ДА была диагностирована во всех наблюдениях. Медиана LF/HF составила 0,1. Параметры вариабельности сердечного ритма достоверно изменялись в динамике: на 5-е сут вв-ЭКМО достоверно снижались параметры LF и HF. В зависимости от тонуса симпатического и парасимпатического отделов ВНС пациенты были разделены на три группы: 1-я (n = 4; 20%) — фенотип с нормальным тонусом симпатического отдела и высоким тонусом парасимпатического отдела ВНС; 2-я (n = 14; 70%) — фенотип с пониженным тонусом симпатического отдела и высоким тонусом парасимпатического отдела ВНС; 3-я (n = 2; 10%) — фенотип с пониженным тонусом симпатического отдела и нормальным тонусом парасимпатического отдела ВНС (эта группа была исключена из дальнейшей статистической обработки, поскольку являлась малочисленной). Во 2-й группе средняя частота сердечных сокращений была достоверно выше по сравнению с 1-й группой. В 1-й группе отлучение от вв-ЭКМО было успешно в 50% случаев, тогда как во 2-й — в 7,2% (p = 0,04).

Выводы. При проведении вв-ЭКМО у пациентов с COVID-19 необходим продлённый мониторинг ДА для определения её фенотипа. Наличие тахикардии у пациентов с COVID-19 при проведении вв-ЭКМО не исключает наличия дисбаланса ВНС с существенным преобладанием тонуса парасимпатического отдела ВНС над симпатическим. Именно такой фенотип COVID-19-ДА достоверно ассоциирован с развитием неблагоприятного исхода.

Об авторах

Герман Евгеньевич Савков

Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского

Автор, ответственный за переписку.
Email: german.doctor@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3703-4955

врач — анестезиолог-реаниматолог отделения реанимации и интенсивной терапии НИИ СП им. Н.В. Склифосовского

Россия, Москва

Сергей Сергеевич Петриков

Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского

Email: yazeva@neurology.ru
ORCID iD: 0000-0003-3292-8789

д.м.н., член-корреспондент РАН, директор НИИ СП им. Н.В. Склифосовского

Россия, Москва

Наталья Владимировна Рыбалко

Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского

Email: german.doctor@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6973-4430

д.м.н., зав. отделением функциональной диагностики НИИ СП им. Н.В. Склифосовского

Россия, Москва

Лайла Тимарбековна Хамидова

Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского

Email: german.doctor@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6299-4077

д.м.н., зав. научным отделением лучевой диагностики НИИ СП им. Н.В. Склифосовского

Россия, Москва

Ольга Юрьевна Маркатюк

Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского

Email: german.doctor@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1711-7611

к.м.н., врач функциональной диагностики отделения функциональной диагностики НИИ СП им. Н.В. Склифосовского

Россия, Москва

Кирилл Владимирович Киселев

Информационно-аналитический центр в сфере здравоохранения

Email: german.doctor@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2667-6477

старший бизнес-аналитик Информационно-аналитического центра в сфере здравоохранения

Россия, Москва

Дмитрий Александрович Лебедев

Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского

Email: german.doctor@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6498-7658

врач — анестезиолог-реаниматолог отделения реанимации и интенсивной терапии НИИ СП им. Н.В. Склифосовского

Россия, Москва

Юлия Николаевна Врабий

Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского

Email: german.doctor@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3860-5120

врач — анестезиолог-реаниматолог отделения реанимации и интенсивной терапии НИИ СП им. Н.В. Склифосовского

Россия, Москва

Натаван Эльшад Альтшулер

Государственный научный центр Российской Федерации — Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна

Email: german.doctor@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5646-0055

к.м.н., врач-эндокринолог, врач — анестезиолог-реаниматолог, ассистент каф. анестезиологии-реаниматологии и интенсивной терапии Медико-биологического университета инноваций и непрерывного образования ГНЦ РФ — Федерального медицинского биофизического центра им. А.И. Бурназяна

Россия, Москва

Константин Александрович Попугаев

Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского

Email: psolovyeva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6240-820X

д.м.н., профессор, зам. директора — руководитель Регионального сосудистого центра НИИ СП им. Н.В. Склифосовского

Россия, Москва

Список литературы

  1. Ñamendys-Silva S.A. ECMO for ARDS due to COVID-19. Heart Lung. 2020;49(4):348–349. doi: 10.1016/j.hrtlng.2020.03.012
  2. Tonna J.E., Abrams D., Brodie D. et al. Management of Adult Patients Supported with Venovenous Extracorporeal Membrane Oxygenation (VV ECMO): guideline from the Extracorporeal Life Support Organization (ELSO). ASAIO J. 2021;67(6):601–610. doi: 10.1097/MAT.0000000000001432
  3. Lynch J.P., Mhyre J.G., Dantzker D.R. Influence of cardiac output on intrapulmonary shunt. J. Appl. Physiol. Respir. Environ Exerc. Physiol. 1979;46(2):315–321. doi: 10.1152/jappl.1979.46.2.315
  4. Dantzker D.R., Lynch J.P., Weg J.G. Depression of cardiac output is a mechanism of shunt reduction in the therapy of acute respiratory failure. Chest. 1980;77(5):636–642. doi: 10.1378/chest.77.5.636
  5. Hovaguimian A. Dysautonomia: diagnosis and management. Neurol. Clin. 2023;41(1):193–213. doi: 10.1016/j.ncl.2022.08.002
  6. Dani M., Dirksen A., Taraborrelli P. et al. Autonomic dysfunction in ‘long COVID’: rationale, physiology and management strategies. Clin. Med. (Lond). 2021;21(1):e63–e67. doi: 10.7861/clinmed.2020-0896
  7. Romero-Sánchez C.M., Díaz-Maroto I., Fernández-Díaz E. et al. Neurologic manifestations in hospitalized patients with COVID-19: The ALBACOVID registry. Neurology. 2020;95(8):e1060–e1070. doi: 10.1212/WNL.0000000000009937
  8. Koh J.S., De Silva D.A., Quek A.M.L. et al. Neurology of COVID-19 in Singapore. J. Neurol. Sci. 2020;418:117118. doi: 10.1016/j.jns.2020.117118
  9. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19): временные методические рекомендации. Версия 16 (18.08.2022). М.; 2022.
  10. Shekar K., Badulak J., Peek G. et al. Extracorporeal Life Support Organization Coronavirus Disease 2019 Interim Guidelines: A Consensus Document from an International Group of Interdisciplinary Extracorporeal Membrane Oxygenation Providers. ASAIO J. 2020;66(7):707–721. doi: 10.1097/MAT.0000000000001193
  11. Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Task force of the European society of cardiology and the North American society of pacing and electrophysiology. Eur. Heart J. 1996;17(3):354–381.
  12. Goldberger J.J., Challapalli S., Tung R., et al. Relationship of heart rate variability to parasympathetic effect. Circulation. 2001;103(15):1977–1983. doi: 10.1161/01.cir.103.15.1977
  13. Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В. и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем. Вестник аритмологии. 2002;(24):65–86.
  14. Bigger J.T. Jr, Fleiss J.L., Steinman R.C. et al. RR Variability in healthy, middle-aged persons compared with patients with chronic coronary heart disease or recent acute myocardial infarction. Circulation. 1995;91(7):1936–1943. doi: 10.1161/01.CIR.91.7.1936
  15. Conder R.L., Conder A.A. Heart rate variability interventions for concussion and rehabilitation. Front. Psychol. 2014;5:890. doi: 10.3389/fpsyg.2014.00890
  16. Megjhani M., Kaffashi F., Terilli K. et al. Heart rate variability as a biomarker of neurocardiogenic injury after subarachnoid hemorrhage. Neurocrit. Care. 2020;32(1):162–171. doi: 10.1007/s12028-019-00734-3
  17. Gujjar A.R., Sathyaprabha T.N., Nagaraja D. et al. Heart rate variability and outcome in acute severe stroke: role of power spectral analysis. Neurocrit. Care. 2004;1(3):347–353. doi: 10.1385/NCC:1:3:347
  18. Luo X., Gao H., Yu X. et al. Spectral analysis of heart rate variability for trauma outcome prediction: an analysis of 210 ICU multiple trauma patients. Eur. J. Trauma Emerg. Surg. 2021;47(1):153–160. doi: 10.1007/s00068-019-01175-5
  19. de Castilho F.M., Ribeiro A.L.P., da Silva J.L.P. et al. Heart rate variability as predictor of mortality in sepsis: A prospective cohort study. PLoS One. 2017;12(6):e0180060. doi: 10.1371/journal.pone.0180060
  20. Rudiger A., Singer M. Decatecholaminisation during sepsis. Crit. Care. 2016;20(1):309. doi: 10.1186/s13054-016-1488-x
  21. Hernandez G., Tapia P., Alegria L. et al. Effects of dexmedetomidine and esmolol on systemic hemodynamics and exogenous lactate clearance in early experimental septic shock. Crit. Care. 2016;20(1):234. doi: 10.1186/s13054-016-1419-x
  22. Morelli A., Ertmer C., Westphal M. et al. Effect of heart rate control with esmolol on hemodynamic and clinical outcomes in patients with septic shock: a randomized clinical trial. JAMA. 2013;310(16):1683–1691. doi: 10.1001/jama.2013.278477
  23. Chen W.L., Chen J.H., Huang C.C. et al. Heart rate variability measures as predictors of in-hospital mortality in ED patients with sepsis. Am. J. Emerg. Med. 2008;26(4):395–401. doi: 10.1016/j.ajem.2007.06.016
  24. Kaliyaperumal D., Rk K., Alagesan M., Ramalingam S. Characterization of cardiac autonomic function in COVID-19 using heart rate variability: a hospital based preliminary observational study. J. Basic Clin. Physiol. Pharmacol. 2021;32(3):247–253. doi: 10.1515/jbcpp-2020-0378
  25. Alam S.B., Willows S., Kulka M., Sandhu J.K. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 may be an underappreciated pathogen of the central nervous system. Eur. J. Neurol. 2020;27(11):2348–2360. doi: 10.1111/ene.14442
  26. Bertini P., Guarracino F., Falcone M. et al. ECMO in COVID-19 patients: a systematic review and meta-analysis. J. Cardiothorac. Vasc. Anesth. 2022;36 (8 Pt A):2700–2706. doi: 10.1053/j.jvca.2021.11.006
  27. Polderman K.H. Mechanisms of action, physiological effects, and complications of hypothermia. Crit. Care Med. 2009;37(7 Suppl):S186–S202. doi: 10.1097/CCM.0b013e3181aa5241
  28. Hayano J., Sakakibara Y., Yamada A. et al. Accuracy of assessment of cardiac vagal tone by heart rate variability in normal subjects. Am. J. Cardiol. 1991;67(2):199–204. doi: 10.1016/0002-9149(91)90445-q
  29. Pagani M., Montano N., Porta A. et al. Relationship between spectral components of cardiovascular variabilities and direct measures of muscle sympathetic nerve activity in humans. Circulation. 1997;95(6):1441–1448. doi: 10.1161/01.cir.95.6.1441
  30. Eckberg D.L. Sympathovagal balance: a critical appraisal. Circulation. 1997;96(9):3224–3232. doi: 10.1161/01.cir.96.9.3224
  31. Shaffer F., McCraty R., Zerr C.L. A healthy heart is not a metronome: an integrative review of the heart's anatomy and heart rate variability. Front. Psychol. 2014;5:1040. doi: 10.3389/fpsyg.2014.01040

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Савков Г.Е., Петриков С.С., Рыбалко Н.В., Хамидова Л.Т., Маркатюк О.Ю., Киселев К.В., Лебедев Д.А., Врабий Ю.Н., Альтшулер Н.Э., Попугаев К.А., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».