SZ nr 78–79/2000z 5 października 2000 r.
Częstość akcji serca czynnikiem ryzyka
Krystyna Łoboz-Grudzień
Pomimo wielu dowodów wskazujących na związek pomiędzy przyspieszoną częstością akcji serca (heart rate – HR) a miażdżycą i incydentami sercowo-naczyniowymi, znaczenie kliniczne HR jest nadal niedoceniane. Fizjologiczna rola HR jest zaś kluczowa dla funkcji układu krążenia. Z punktu widzenia hemodynamiki układu krążenia zmiany HR odgrywają rolę w utrzymaniu rzutu serca, z punktu widzenia funkcji mięśnia serca HR jest kluczowym determinantem zużycia tlenu. Na HR wpływa wiele czynników, między innymi: stres, regularna aktywność fizyczna, palenie papierosów, poziom ciśnienia krwi, lepkość krwi. HR spada wraz z wiekiem i jest wyższa u kobiet w porównaniu z mężczyznami. Układ autonomiczny wydaje się najważniejszym modulatorem HR.
Już w 1945 r. Levy i wsp. wykazali, że wzrost spoczynkowej HR >100/min jest silnym predyktorem śmiertelności sercowo-naczyniowej. Udowodniono także, że tachykardia zwiększa ryzyko rozwoju nadciśnienia tętniczego. Prospektywnie obserwowano 22 741 oficerów armii USA z prawidłowym ciśnieniem i zanotowano, że nadciśnienie tętnicze rozwinęło się 2-3-krotnie częściej u osób z przemijającą tachykardią. Liczne badania epidemiologiczne (Framingham Heart Study, Glostrup County Study, Chicago People Gas Co and Western Electric Co Study), które łącznie objęły 30 tys. osób, wykazały w obserwacji odległej (5-36 lat), że wzrost HR > 84/min wiąże się ze zwiększoną śmiertelnością. Śmiertelność była 3-krotnie wyższa przy HR 90-99/min w porównaniu z HR < 60/min. Wzrost HR > 84/min zwiększa ryzyko incydentów sercowo-naczyniowych u osób z nadciśnieniem tętniczym.
Udowodniono, że HR stanowi czynnik ryzyka choroby niedokrwiennej serca, nagłej śmierci sercowej i śmiertelności sercowo-naczyniowej niezależny od innych czynników, takich jak: ciśnienie krwi, poziom cholesterolu, masa ciała, palenie papierosów, cukrzyca czy przerost mięśnia serca.
Prospektywne amerykańskie badania epidemiologiczne Tecumseh w ogólnej populacji oraz europejskie HARVEST (Hypertension and Ambulatory Recording Venetia Study) w populacji osób z nadciśnieniem tętniczym wykazały zależność pomiędzy HR a ciśnieniem krwi i zaburzeniami metabolicznymi.
Istotne jest rozróżnienie pomiędzy rolą HR jako markera zwiększonego ryzyka a rolą HR jako patofizjologicznego czynnika w indukowaniu ryzyka sercowo-naczyniowego. Wzrost HR może być wskaźnikiem nadmiernej aktywności sympatycznej, obniżonej aktywności fizycznej i utraty rezerwy sercowej. Grupa Juliusa w Ann Arbor wykazała, że tachykardia w nadciśnieniu tętniczym jest silnym markerem zaburzeń kontroli autonomicznej układu krążenia, które charakteryzują się wzrostem aktywności sympatycznej i spadkiem aktywności parasympatycznej. Nadmierna aktywność układu sympatycznego niezależnie od wartości ciśnienia krwi sprzyja procesom miażdżycowym. Udowodniono zależność pomiędzy zwiększoną aktywnością sympatyczną a innymi czynnikami ryzyka (tab. 1).
Z podwyższoną HR korelują takie czynniki, jak: wzrost hematokrytu, hyperinsulinemia, dyslipidemia, wzrost poziomu glukozy, wzrost ciśnienia krwi, wzrost wskaźnika masy ciała.
Julius i wsp. wykazali, że wzrost aktywności sympatycznej notuje się u 30% osób z nadciśnieniem tętniczym; skojarzony jest z hyperinsulinemią i dyslipidemią. Badania eksperymentalne wykazały, że nadmierna aktywność sympatyczna może powodować oporność na insulinę poprzez ostrą lub przewlekłą stymulację receptorów adrenergicznych. Wzrost aktywności sympatycznej powoduje spadek objętości osocza i wzrost hematokrytu. Aktywacja sympatyczna zwiększa aktywność płytek krwi, a zatem dochodzi do wzrostu lepkości krwi i skłonności do zakrzepów, a w konsekwencji do wzrostu incydentów wieńcowych. Stymulacja adrenergiczna nasila przerost mięśnia serca i naczyń. Przerost i wzrost oporu obwodowego przyspiesza rozwój nadciśnienia tętniczego, podczas gdy przerost w mikrokrążeniu wieńcowym obniża rezerwę wieńcową.
Potencjalne mechanizmy tłumaczące związek HR ze śmiertelnością sercowo-naczyniową
HR bierze udział w indukowaniu zwiększonego ryzyka poprzez efekt hemodynamiczny na ścianę naczynia i efekt arytmogenny (tab. 2).
HR jako hemodynamiczny czynnik ryzyka
Wiele teorii próbuje wytłumaczyć związek pomiędzy wzrostem HR a ryzykiem sercowo-naczyniowym. W świetle jednej z teorii, tachykardia postrzegana jest jako hemodynamiczny czynnik ryzyka poprzez wpływ na "ścianę naczynia" ("arterial wall stress"). Istnieje hipoteza, że wzrost HR powoduje zmianę prędkości i kierunku przepływu krwi i poprzez mechaniczne uszkodzenie śródbłonka naczyniowego sprzyja procesom miażdżycowym i niestabilności blaszki miażdżycowej.HR jako czynnik arytmogenny
Bezpośredni arytmogenny efekt przyspieszonej czynności serca to wpływ na zmiany elektrofizjologiczne mięśnia serca: spadek czasu trwania potencjału czynnościowego i czynnościowego okresu refrakcji, opóźnienie przewodzenia w tkankach, wzrost aktywności wyzwalanej i nieprawidłowego automatyzmu. Pośredni efekt arytmogenny wiąże się z nasileniem niedokrwienia. Przyspieszona częstość serca może także powodować powiększenie jam serca i upośledzenie funkcji mięśnia serca (tzw. tachycardiomiopathia).Tachykardia, która jest wyrazem zwiększonej aktywności sympatycznej i zmniejszonej parasympatycznej, jest silnym predyktorem incydentów wieńcowych i nagłej śmierci sercowej. Zależność pomiędzy układem autonomicznym a nagłą śmiercią sercową jest dobrze udokumentowana. Aktywacja sympatyczna obniża próg migotania komór.
Korzyści z obniżenia częstości akcji serca HR
Wiadomo, że HR jest kluczowym determinatantem zapotrzebowania mięśnia serca na O2. Nawet przy braku zmian w tt. wieńcowych wzrost częstości serca może powodować niedokrwienie mięśnia serca. Redukcja HR poprzez wydłużenie czasu rozkurczu powoduje wzrost przepływu wieńcowego i obniżenie progu niedokrwienia. Obniżając HR, uzyskujemy efekt przeciwmiażdżycowy pośredni poprzez wpływ na śródbłonek naczyniowy oraz protekcję blaszki miażdżycowej. Redukcja HR powoduje podwyższenie progu migotania komór.
Kontrola częstości akcji serca HR – cel terapeutyczny w nadciśnieniu tętniczym
Obniżenie ciśnienia krwi jest efektywne w zmniejszeniu powikłań naczyniowo-mózgowych, natomiast mniej skuteczne w redukcji incydentów wieńcowych. Nadciśnienie tętnicze jest zespołem kompleksowym, obejmującym zaburzenia hemodynamiczne i metaboliczne, które wpływają na rozwój miażdżycy i incydentów wieńcowych. Układ autonomiczny odgrywa istotną rolę w patogenezie czynników ryzyka. Istnieją więc przesłanki, że leki hypotensyjne, które jednocześnie hamują aktywność układu sympatycznego, mogą być korzystne w zapobieganiu incydentom sercowo-naczyniowym.Zarówno u osób normotensyjnych, jak i u osób z nadciśnieniem tętniczym, ciśnienie krwi i HR zmieniają się w zależności od aktywności fizycznej i psychicznej. Ciśnienie krwi, HR i aktywność sympatyczna są najwyższe w godzinach wczesnorannych. Jest dobrze udokumentowane, że zawał mięśnia serca, nagła śmierć sercowa i udary mózgu także częściej występują w godzinach rannych. Badania Framinhgam Heart Study wykazały 70% wzrost nagłej śmierci sercowej pomiędzy godz. 7 a 9 rano. Wykazano także 49% wzrost występowania udarów mózgu w godz. pomiędzy 6 rano a 12 w południe.
Mechanizm incydentów sercowo-naczyniowych w godzinach wczesnorannych wiąże się ze wzrostem aktywności neurohormonalnej, wzrostem katecholamin, aktywności reniny i kortyzolu. Liczne czynniki patofizjologiczne wpływają na rytm dobowy incydentów sercowo-naczyniowych, m.in. czynniki hematologiczne (wzrost agregacji płytek, zaburzenia fibrynolizy), czynniki naczyniowe (wzrost napięcia i oporu naczyniowego) oraz czynniki hemodynamiczne (wzrost ciśnienia krwi i HR). Lekami z wyboru, które zmniejszają efekty hemodynamiczne i zapobiegają incydentom wieńcowym w godzinach wczesnorannych, są beta-blokery. Beta-Blocker Heart Attack Trial ( BHAT) już wykazało, że propranolol redukuje poranny wzrost nagłej śmierci sercowej. Wiele badań klinicznych udowodniło, że beta-blokery są korzystne w zmniejszeniu śmiertelności po zawale mięśnia serca i że korzyści z leczenia są proporcjonalne do obniżenia HR. Jakkolwiek beta-blokery mają korzystny wpływ na częstość akcji serca, ich metaboliczne efekty, wzrost insulinooporności i niekorzystny wpływ na metabolizm lipidowy ograniczają ich zastosowanie w leczeniu hypotensyjnym.
Grupa blokerów kanału wapniowego jest heterogenna zarówno ze względu na efekty hemodynamiczne, wpływ na HR, jak i aktywność układu sympatycznego. Blokery kanału wapniowego, jakkolwiek mają neutralny efekt metaboliczny, mogą powodować niekorzystną aktywację układu sympatycznego. Nowe ich generacje – pochodne dihydropirydyny – nie powodują reflektorycznej tachykardii. Metaanaliza Grossmana i Messerliego 63 badań klinicznych oceniających wpływ blokerów kanału wapniowego na współczulny układ nerwowy u 1252 chorych z nadciśnieniem tętniczym wykazała, że Werapamil SR w porównaniu z długo działającymi pochodnymi dihydropirydyny zmniejsza częstość serca i aktywację współczulną.
Duże nadzieje wiąże się z lekami hypotensyjnymi, działającymi na centralny układ nerwowy, na receptory imidazolowe (moksonidyna i rilmenidyna), które redukują HR poprzez blokowanie układu sympatycznego.
Podsumowując: optymalne leczenie hypotensyjne powinno mieć na celu nie tylko obniżenie ciśnienia tętniczego krwi, ale zmniejszenie aktywności sympatycznej, a zwłaszcza – obniżenie częstości akcji serca.
Prof. dr hab. Krystyna Łoboz-Grudzień, Oddział Kardiologiczny – Dolnośląski Szpital Specjalistyczny im. T. Marciniaka, Wydział Lekarski Kształcenia Podyplomowego AM we Wrocławiu