Features of autonomic regulation of heart rate in patients with takotsubo syndrome

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: The pathophysiological mechanisms underlying takotsubo syndrome are still being actively investigated, but it is generally accepted that sympathetic nervous system hyperactivity is of key importance. The method for assessing heart rate variability allows to study the vegetative status of a patient, however, there are few scientific works on this topic at present, and the results obtained are ambiguous.

AIM: To study heart rate variability in patients with takotsubo syndrome in acute and late periods of the disease at rest, when performing vegetative tests (the deep-breath test, active orthostatic test), as well as before and after mental stress tests and to compare the data obtained with the results of the examination of the control group.

MATERIALS AND METHODS: The study included patients with takotsubo syndrome (n = 48), including 43 (89.6%) women; the average age of the patients was 63.3 ± 13.5 years, and healthy volunteers of the same sex and age (control group, n = 40). All the subjects with takotsubo syndrome in the acute (first 7–14 days from the onset of the disease) and in the long-term periods of the disease (after 1 year and 2 years) and the ones in the control group underwent cardiorhythmography at rest to assess the heart rate variability after mental stress tests and against the background of vegetative tests.

RESULTS: According to the cardiorhythmography at rest, in 47 (97.9%) patients with takotsubo syndrome, the influence of sympathetic nervous system on the heart rate prevailed, which persisted in the long-term period of the disease. The vegetative tests revealed a paradoxical reaction of the sympathetic nervous system and reduced activity of the parasympathetic nervous system in the acute and late periods of takotsubo syndrome, compared with the control group. In the acute and long-term periods in the patients with takotsubo syndrome after mental stress tests, in comparison with control group, there was no increase in parasympathetic nervous system activity.

CONCLUSIONS: According to the study findings, the patients with takotsubo syndrome revealed autonomic dysfunction in the form of an excessive increase in the activity of the sympathetic nervous system both before the onset of the disease, and in the acute and long-term periods as well as a decrease in vagal tone, which was reflected in the suppressed response of the parasympathetic nervous system to the deep-breath test and mental stress tests.

About the authors

Dmitry S. Evdokimov

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: kasabian244@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3107-1691
SPIN-code: 5260-0063
Russian Federation, 41 Kirochnaya St., Saint Petersburg, 191015

Svetlana A. Boldueva

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: svetlanaboldueva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1898-084X
SPIN-code: 3716-3375
Scopus Author ID: 6506877971

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, 41 Kirochnaya St., Saint Petersburg, 191015

Valeria S. Feoktistova

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: lerissima@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4161-3535
SPIN-code: 3714-9090
Scopus Author ID: 56955596000

MD, Cand. Sci. (Med.), Assistant Professor

Russian Federation, 41 Kirochnaya St., Saint Petersburg, 191015

Sergey Y. Ermolov

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Author for correspondence.
Email: Pgg2005@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-7053-1478
SPIN-code: 3530-6097

MD, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, 41 Kirochnaya St., Saint Petersburg, 191015

References

  1. Boldueva SA, Evdokimov DS. Takotsubo cardiomyopathy. Literature review: concept, epidemiology, pathogenesis. Part I. Russian Journal of Cardiology. 2022;27(3S):4993. (In Russ.) doi: 10.15829/1560-4071-2022-4993
  2. Ghadri JR, Wittstein IS, Prasad A, et al. International Expert Consensus Document on Takotsubo Syndrome (Part I): Clinical characteristics, diagnostic criteria, and pathophysiology. Eur Heart J. 2018;39:2032–2046. doi: 10.1093/eurheartj/ehy076
  3. Rawish E, Stiermaier T, Santoro F, et al. Current knowledge and future challenges in Takotsubo Syndrome: Part 1-pathophysiology and diagnosis. J Clin Med. 2021;10(3):479. doi: 10.3390/jcm10030479
  4. Lyon AR, Rees PS, Prasad S, et al. Stress (Takotsubo) cardiomyopathy — a novel pathophysiological hypothesis to explain catecholamine-induced acute myocardial stunning. Nat Clin Pract Cardiovasc Med. 2008;5(1):22–29. doi: 10.1038/ncpcardio1066
  5. Vaccaro A, Despas F, Delmas C, et al. Direct evidences for sympathetic hyperactivity and baroreflex impairment in Tako Tsubo cardiopathy. PLoS One. 2014;9(3):e93278. doi: 10.1371/journal.pone.0093278
  6. Akashi YJ, Nakazawa K, Sakakibara M, et al. 123I-MIBG myocardial scintigraphy in patients with “takotsubo” cardiomyopathy. J Nucl Med. 2004;45(7):1121–1127.
  7. Templin C, Hanggi J, Klein C, et al. Altered limbic and autonomic processing supports brain-heart axis in Takotsubo syndrome. Eur Heart J. 2019;40(15):1183–1187. doi: 10.1093/eurheartj/ehz068
  8. Bokeria LA, Bokeria OL, Volkovskaya IV. Heart rate variability: measurement methods, interpretation, clinical use. Annals of Arrhythmology. 2009;6(4):21–32. (In Russ.)
  9. Chernova AA, Nikulina SYu, Tretyakova SS. Cardiorhythmography as a method of functional diagnostics (literature review). Siberian Medical Review. 2013;2(80):44–49. (In Russ.)
  10. Wayne AM, Voznesenskaya TG, Golubev VL, et al. Zabolevaniya vegetativnoi nervnoi sistemy. Moscow: Meditsina; 1991. (In Russ.)
  11. Vegetativnye rasstroistva: Klinika, lechenie, diagnostika. Ed. by A.M. Vein. Moscow: Meditsinskoe informatsionnoe agentstvo; 2000. (In Russ.)
  12. Camm AJ, Malik M, Bigger JT, et al. Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Circulation. 1996;93(5):1043–1065.
  13. Sassi R, Cerutti S, Lombardi F, et al. Advances in heart rate variability signal analysis: joint position statement by the e-Cardiology ESC Working Group and the European Heart Rhythm Association co-endorsed by the Asia Pacific Heart Rhythm Society. Europace. 2015;17(9):1341–1353. doi: 10.1093/europace/euv015
  14. Khodyrev GN, Khlybova SV, Tsirkin VI, Dmitrieva SL. Methodological aspects of the analysis of temporal and spectral parameters of heart rate variability (literature review). Vyatka Medical Bulletin. 2011;(3–4):60–70. (In Russ.)
  15. Alekseeva DYu, Tsurinova EA, Solntsev VN, et al. The role of mental tests in the examination of patients with ventricular arrhythmia. Translational medicine. 2016;3(2):6–16. (In Russ.) doi: 10.18705/2311-4495-2016-3-2-6-16
  16. Guzeva VM, Yarmosh IV, Evdokimov DS, et al. Features of endothelial function and autonomic regulation of heart rhytm in patients with vasospastic angina. Herald of North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov. 2021;13(4):71–78. (In Russ.) doi: 10.17816/mechnikov80403
  17. Collste O, Tornvall P, Sundin Ö, et al. No myocardial vulnerability to mental stress in Takotsubo stress cardiomyopathy. PLoS One. 2014;9(4):e93697. doi: 10.1371/journal.pone.0093697
  18. Dolbyshev AV. Neurophysiological mechanisms of stress. Studnet. 2020;3(7):163–167. (In Russ.) doi: 10.24411/2658-4964-2020-10052
  19. Esin RG, Esin OR, Khakimova AR. Stress-induced disorders. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2020;120(5):131–137. (In Russ.) doi: 10.17116/jnevro2020120051131
  20. Ebzeeva EYu, Polyakova OA. Stress and stress-induced disorders. Medical Council. 2022;16(2):127–133. (In Russ.) doi: 10.21518/2079-701X-2022-16-2-127-133
  21. Halaris A. Inflammation-Associated Co-morbidity Between Depression and Cardiovascular Disease. Curr Top Behav Neurosci. 2017;31:45–70. doi: 10.1007/7854_2016_28
  22. Ortak J, Khattab K, Barantke M, et al. Evolution of cardiac autonomic nervous activity indices in patients presenting with transient left ventricular apical ballooning. Pacing Clin Electrophysiol. 2009;32 Suppl 1:S21–S25. doi: 10.1111/j.1540-8159.2008.02221.x
  23. Akashi YJ, Barbaro G, Sakurai T, et al. Cardiac autonomic imbalance in patients with reversible ventricular dysfunction takotsubo cardiomyopathy. QJM. 2007;100(6):335–343. doi: 10.1093/qjmed/hcm028
  24. Waldenborg M, Soholat M, Kähäri A, et al. Multidisciplinary assessment of tako tsubo cardiomyopathy: a prospective case study. BMC Cardiovasc Disord. 2011;11:14. doi: 10.1186/1471-2261-11-14
  25. Sciagrà R, Parodi G, Del Pace S, et al. Abnormal response to mental stress in patients with Takotsubo cardiomyopathy detected by gated single photon emission computed tomography. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2010;37(4):765–772. doi: 10.1007/s00259-009-1362-z

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure. The state of the initial vegetative tone in the examined groups (according to the questionnaire of A.M. Vein). * Significant difference between the groups (p < 0.05)

Download (76KB)

Copyright (c) 2023 Eco-Vector



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».