Анализ колебательных процессов в сердечно-сосудистой системе в ответ на локальный нагрев у больных сахарным диабетом 2-го типа
- Авторы: Тихонова И.В1, Танканаг А.В1, Гусева И.Е2, Гриневич А.А1
-
Учреждения:
- Институт биофизики клетки - обособленное подразделение ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН»
- Больница Пущинского научного центра РАН
- Выпуск: Том 68, № 6 (2023)
- Страницы: 1292-1302
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0006-3029/article/view/249706
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0006302923060200
- EDN: https://elibrary.ru/RLUCMI
- ID: 249706
Цитировать
Аннотация
Проведен комплексный спектральный анализ вариабельности сердечного ритма и кожной перфузии конечностей у больных сахарным диабетом 2-го типа в ответ на локальный нагрев и выявление значимых предикторов патофизиологических изменений в сердечно-сосудистой системе. Были измерены электрокардиограмма и кожная перфузия на предплечье и стопе методом лазерной допплеровской флоуметрии в покое и при локальном нагреве у здоровых индивидуумов и больных диабетом. Сигналы лазерной допплеровской флоуметрии и вариабельности сердечного ритма (по электрокардиографическим данным) подвергали вейвлет-анализу. Для оценки значимых предикторов использовали ROC-анализ. У больных по сравнению со здоровыми выявлено: 1) снижение резерва кожного кровотока на стопе при нагреве, 2) уменьшение амплитуд колебаний сердечного ритма в покое и при нагреве, 3) увеличение амплитуд колебаний ЛДФ-сигналов на предплечье в респираторном и кардиоинтервалах в покое и при нагреве, 4) снижение амплитуд колебаний ЛДФ-сигналов на стопе в миогенном интервале в покое и в кардиоинтервале при нагреве. Выявлены параметры сердечно-сосудистой системы (энергии колебаний сердечного ритма в низкочастотном и лазерной допплеровской флоуметрии на предплечье в респираторном интервалах) с высокой дискриминационной мощностью для различия больных и здоровых в ответ на локальный нагрев, которые могут служить маркерами для ранней диагностики микрососудистых нарушений.
Об авторах
И. В Тихонова
Институт биофизики клетки - обособленное подразделение ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН»Пущино Московской области, Россия
А. В Танканаг
Институт биофизики клетки - обособленное подразделение ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН»Пущино Московской области, Россия
И. Е Гусева
Больница Пущинского научного центра РАНПущино Московской области, Россия
А. А Гриневич
Институт биофизики клетки - обособленное подразделение ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН»
Email: grin_aa@mail.ru
Пущино Московской области, Россия
Список литературы
- S. De Rosa, B. Arcidiacono, E. Chiefari, et al., Front. Endocrinol. (Lausanne), 9, 2 (2018).
- I. Eleftheriadou, A. Tentolouris, P. Grigoropoulou, et al., J. Diabetes Complications, 33 (2), 165 (2019).
- I. V. Tikhonova, A. A. Grinevich, A. V. Tankanag, et al., Biophysics (Oxford), 67 (4), 647 (2022).
- A. Adamska, A. Araszkiewicz, S. Pilacinski, et al., Microvasc. Res., 121), 46 (2019).
- J. L. Cracowski and M. Roustit, Compr. Physiol., 10 (3), 1105 (2020).
- A. A. Romanovsky, Handbook Clin. Neurol., 156, 3 (2018).
- T. H. Chou and E. F. Coyle, Temperature (Austin), 10 (3), 326 (2023).
- J. M. Johnson, C. T. Minson and D. L. Kellogg, Jr., Compr. Physiol., 4 (1), 33 (2014).
- G. P. Kenny, R. J. Sigal and R. McGinn, Temperature (Austin). 3 (1), 119 (2016).
- D. D. Sandeman, C. A. Pym, E. M. Green, et al., Brit. Med. J., 302 (6785), 1122 (1991).
- F. Khan, T. A. Elhadd, S. A. Greene, et al., Diabetes Care, 23 (2), 215 (2000).
- I. Mizeva, E. Zharkikh, V. Dremin, et al., Microvasc. Res., 120), 13 (2018).
- J. Francisco and C. Renero, Med. Hypotheses, 176), 111086 (2023).
- A. Caselli, L. Uccioli, L. Khaodhiar, et al., Microvasc. Res., 66 (2), 134 (2003).
- P. R. Vas, A. Q. Green, and G. Rayman, Diabetologia, 55 (3), 795 (2012).
- A. Parshakov, N. Zubareva, S. Podtaev, et al., Adv. Skin Wound Care, 30 (4), 158 (2017).
- 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., Circulation, 93 (5), 1043 (1996).
- J. E. Ortiz-Guzman, S. Molla-Casanova, O. J. Arias-Mutis, et al., J. Cardiovasc. Dev. Dis., 10 (5), (2023).
- Y. K. Jan, Diagnostics (Basel), 12 (3), (2022).
- S. Smith, P. Normahani, T. Lane, et al., Life (Basel), 12 (8), (2022).
- I. V. Tikhonova, A. V. Tankanag, I. E. Guseva, et al., Biomed. Signal Processing and Control, 79, 104222 (2023).
- World Health Organization, https://www.who.int/health-topics/diabetes (дата обращения 28.08.2023).
- I. V. Tikhonova, A. A. Grinevich, I. E. Guseva, et al., Microcirculation, 28 (1), e12655 (2021).
- P. A. Oberg, T. Tenland and G. E. Nilsson, Acta Med. Scand. Suppl., 687), 17 (1984).
- A. W. Guy, J. F Lehmann, and J. B. Stonebridge, Proc. IEEE, 62 (1), 55 (1974).
- J. M. Johnson, G. L. Brengelmann, and L. B. Rowell, J. Appl. Physiol., 41 (6), 826 (1976).
- D. M. Keller, M. Sander, B. Stallknecht, et al., J. Physiol., 588 (Pt 19), 3799 (2010).
- I. Heinonen, R. M. Brothers, J. Kemppainen, et al., J. Appl. Physiol., 111 (3), 818 (2011).
- A. Stefanovska, M. Bracic, and H. D. Kvernmo, IEEE Trans. Biomed. Eng., 46 (10), 1230 (1999).
- A. Tankanag and N. Chemeris, Phys. Med. Biol., 53 (21), 5967 (2008).
- L. Li, S. Mac-Mary, J. M. Sainthillier, et al., Gerontology, 52 (3), 142 (2006).
- I. V. Tikhonova, A. V. Tankanag, and N. K. Chemeris, Skin Res. Technol., 19 (1), e174 (2013).
- K. Jin, Aging Dis., 10 (3), 676 (2019).
- C. Aliani, E. Rossi, P. Francia, et al., Physiol. Meas., 42 (12), (2021).
- A. I. Zherebtsova, V. V. Dremin, I. N. Makovik, et al., Front. Physiol., 10, 416 (2019).
- M. Sorelli, P. Francia, L. Bocchi, et al., Microvasc. Res., 124, 91 (2019).
- A. Gottsater, A. R. Ahlgren, S. Taimour, et al., Clin. Auton Res., 16 (3), 228 (2006).
- S. C. de Moura-Tonello, A. Porta, A. Marchi, et al., PLoS One, 11 (3), e0148903 (2016).
- T. Benichou, B. Pereira, M. Mermillod, et al., PLoS One, 13 (4), e0195166 (2018).
- T. Mastantuono, M. Di Maro, M. Chiurazzi, et al., Transl. Med. UniSa., 15, 1 (2016).
- I. Kozlov, E. Zherebtsov, G. Masalygina, et al., Diagnostics (Basel), 11 (2), 267 (2021).