Wpływ wolnozmiennych pól magnetycznych na parametry zmienności rytmu zatokowego i uśrednionego EKG wysokiego wzmocnienia u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym bez powikłań narządowych – doniesienie wstępne

Czasopismo : Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna
Tytuł artykułu : Wpływ wolnozmiennych pól magnetycznych na parametry zmienności rytmu zatokowego i uśrednionego EKG wysokiego wzmocnienia u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym bez powikłań narządowych – doniesienie wstępne

Autorzy :
Kwolek, A.
Instytut Fizjoterapii, Uniwersytet Rzeszowski, ul. Warszawska 26a, 35-205 Rzeszów, tel. +48 505 09 51 99, budzinska2@tlen.pl,
Skrzek, A.
Wydział Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, al. I.J. Paderewskiego 35, 51-612 Wrocław, tel. +48 71 34 73 046, anna.skrzek@awf.wroc.pl,
Hawrylak, A.
Wydział Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, al. I.J. Paderewskiego 3 5 , 51-612 Wrocław, t e l . + 48 (71) 34 73 085, arletta.hawrylak@awf.wroc.pl,
Awrejcewicz, J.
Katedra Automatyki i Biomechaniki, Politechnika Łódzka, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, tel. +48 42 631 22 00, b.zagrodny.pl@gmail.com,
Ptak, A.
Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, Katedra Fizjoterapii w Dysfunkcjach Narządu Ruchu, al. I.J. Paderewskiego 35, 51-612 Wrocław tel. +48 71 347 30 99, ptak.ania@gmail.com,
Cieślar, G.
Oddział Kliniczny Chorób Wewnętrznych, Angiologii i Medycyny Fizykalnej Katedry Chorób Wewnętrznych, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Batorego 15, 41-902 Bytom, tel. +48 (32) 786 16 30, cieslar1@tlen.pl,
Abstrakty : Wyniki dotychczasowych badań doświadczalnych i klinicznych wskazują na korzystny wpływ oddziaływania wolnozmiennych pól magnetycznych na układ sercowo-naczyniowy. Celem pracy była ocena parametrów zmienności rytmu zatokowego i parametrów uśrednionego EKG wysokiego wzmocnienia u chorych z nadciśnieniem tętniczym bez powikłań narządowych poddanych cyklowi ekspozycji w wolnozmiennym polu magnetycznym w trakcie zabiegów magnetoterapii. Badanie objęło 12 osób spełniających kryteria włączenia i wyłączenia. Przed rozpoczęciem cyklu ekspozycji u pacjentów wykonano wstępne badanie lekarskie podmiotowe i przedmiotowe, 12-odprowadzeniowy zapis EKG, badanie ultrasonokardiograficzne, a także przeprowadzono rejestrację zmienności rytmu zatokowego (HRV – Heart Rate Variability) oraz uśrednionego EKG wysokiego wzmocnienia w dziedzinie czasu (U-EKG). Następnie chorzy zostali poddani cyklowi magnetoterapii obejmującemu 15 codziennych ekspozycji okolicy klatki piersiowej, trwających 12 minut w zmiennym polu magnetycznym o przebiegu sinusoidalnym przy częstotliwości zmian indukcji magnetycznej 40 Hz i wartości indukcji magnetycznej 5 mT. W 10. i 15. dniu cyklu ekspozycji powtórzona została nieinwazyjna rejestracja elektrokardiologiczna (HRV, U-EKG). W zakresie analizy czasowej zmienności rytmu zatokowego zaobserwowano przemijające, znamienne statystycznie zmniejszenie wartości parametru pNN50 (odsetek różnic między kolejnymi odstępami RR przekraczających 50 ms) w 10. dniu cyklu magnetoterapii. W zakresie analizy spektralnej zmienności rytmu zatokowego zauważono spadek mocy widma w zakresie niskich częstotliwości (LF – Low Frequency) z jednoczesnym wzrostem mocy widma w zakresie częstotliwości wysokich (HF – High Frequency) oraz znamienne zmniejszenie wartości wskaźnika LF:HF w stosunku do wartości wyjściowych, zarówno w 10. dniu cyklu magnetoterapii, jak i po jego zakończeniu. Analizując parametry ilościowe uśrednionego EKG wysokiego wzmocnienia zarówno w 10. dniu magnetoterapii, jak i po zakończeniu obserwowano znamienne statystycznie zmniejszenie wartości parametru U-QRS (uśrednionego zespołu QRS) w stosunku do wartości wyjściowych. Na podstawie uzyskanych wstępnych wyników stwierdzono, że wolnozmienne pole magnetyczne w korzystny sposób modyfikuje zachowanie się zmienności rytmu zatokowego poprzez przesunięcie równowagi układu wegetatywnego w kierunku wzrostu aktywności przywspółczulnej, a także powoduje zmniejszenie ryzyka powstania późnych potencjałów komorowych u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym bez powikłań narządowych, co wskazuje na możliwość wykorzystania magnetoterapii jako metody wspomagającej leczenie farmakologiczne u tych chorych.

This paper presents the results of preliminary study on the beneficial impact of extremely low frequency (ELF) variable magnetic fields on circulatory system. The aim of the study was to estimate parameters of heart rate variability and high amplification ECG in patients with hypertension not exhibiting any other systemic lesions, exposed to magnetotherapy with ELF magnetic fields. 12 patients fulfilling criteria for inclusion and exclusion, were enrolled to the clinical trial. Before the beginning of the magnetotherapy, the 12-lead electrocardiography (ECG), sonocardiography, as well as heart rate variability (HRV) and high amplification signal-averaged ECG in the time domain (U-ECG), were recorded. The patients were treated 12 minutes with the variable sinusoidal magnetic field applied to chest region: frequency 40 Hz, magnetic induction 5 mT and the therapy lasted 15 days. After 10. and 15. day of the magnetotherapy non-invasive electrocardiologic recordings (HRV, U-ECG), were repeated. Time analysis of heart rate variability showed statistically significant decrease in pNN50 values (percent of differences between adjacent NN intervals longer than 50 ms) after 10 days of the magnetotherapy cycle. Spectrum analysis of heart rate variability revealed the decrease of the spectrum power in the low frequency range with simultaneous increase of the spectrum power in the high frequency range, as well as the statistically significant decrease in the LF:HF index value, comparing to initial values, both after 10 days of magnetotherapy and after the end of the cycle. In the analysis of quantitative parameters of high amplification ECG, statistically significant decrease in U-QRS value, comparing to initial values was no ced. Basing on the obtained preliminary results, it was concluded that ELF variable magnetic fields cause beneficial modification of heart rate variability, due to the shift of vegetative system balance towards increase of parasympathetic activity. The decrease of the risk of ventricular late potentials formation in patients with hypertension without systemic complications, indicates that magnetotherapy may be applied as a method supporting pharmacotherapy in those patients.

Słowa kluczowe : nadciśnienie tętnicze, wolnozmienne pole magnetyczne, zmienność rytmu serca, późne potencjały komorowe, hypertension, extremely-low-frequency magnetic field, heart rate variability, ventricular late potentials,
Wydawnictwo : Indygo Zahir Media
Rocznik : 2011
Numer : Vol. 17, nr 3
Strony : 201 – 206
Bibliografia : 1. J.T. Bigger, J.L. Fleiss, R.C. Steinman, L.M. Rolnitzky, W.J. Schneider, P.K. Stein: RR variability in healthy, middle-aged persons compared with patients with chronic coronary heart disease or recent acute myocardial infarction, Circulation, vol. 91, 1995, s. 1936-1943.
2. T.R. Cripps, M. Malik, T.G. Farrell, A.J. Camm: Prognostic value of reduced heart rate variability after myocardial infarction: Clinical evaluation of new analysis method, British Heart Journal, vol. 65(1), 1991, s. 14-19.
3. M. Pagani, F. Lombardi, S. Guzzetti, G. Sandrone, O. Rimoldi, G. Malfatto, S. Cerutti, A. Malliani: Power spectral density of heart rate variability as an index of sympatho-vagal interaction in normal and hypertensive subjects, J Hypertens Suppl, vol. 2(3), 1984, s. S383-S385.
4. P. Franc, P. Vojtisek, H. Buresova, M. Sychra: Late ventricular potentials in patients with arterial hypertension, Vnitřní Lékařství, vol. 44, 1998, s. 637-641.
5. P. Palmiero, M. Maiello: Arrhythmic risk in essential hypertension: late potentials, Minerva Cardioangiol, Italian, vol. 52(1), 2004, s. 1-8.
6. P. Barthel, R. Schneider, A. Bauer, K. Ulm, C. Schmitt, A. Schömig, G. Schmidt: Risk stratification after acute myocardial infarction by heart rate turbulence, Circulation, vol. 108, 2003, s. 1221-1226.
7. J.M. Bakker, H.V. van Rijen: Electrocardiographic manifestation of anatomical substrates underlying post-myocardial infarction tachycardias, J Electrocardiol, vol. 40(6 Suppl), 2007, s. S21-S25.
8. J. Gmyrek, J. Małyszek-Tumidajewicz, A. Sieroń: Wybrane nieinwazyjne badania elektrofizjologiczne – ocena ich przydatności w identyfikacji chorych wysokiego ryzyka, Ogólnopolski Przegląd Medyczny, vol. 4, 2010, s. 29-32.
9. S. Cerutti, A.L. Goldberger, Y. Yamamoto: Recent advances in heart rate variability signal processing and interpretation, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 53(1), 2006, s. 1-3.
10. L. Jagodziński, A. Sielańczyk, A. Ciesiółka, J. Gmyrek, K. Niepsuj: Analiza zmienności rytmu zatokowego jako nieinwazyjna metoda oceny układu sercowo-naczyniowego, Wiadomości Lekarskie, vol. 54, 2001, s. 551-555.
11. M. Malik: Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use, Circulation, vol. 93, 1996, s. 1043-1065.
12. R. Piotrowicz (red.): Zmienność rytmu zatokowego, Via Medica, Gdańsk 1995.
13. B. Średniawa, A. Musialik-Łydka, M. Herdyńska-Wąs, S. Pasyk: Metody oceny i znaczenie kliniczne zmienności rytmu zatokowego, Polski Merkuriusz Lekarski, vol. 7(42), 1999, s. 283-288.
14. E.J. Berbari, C. Vasquez: Cardiac late potential signals and sources, J Electrocardiol, vol. 43, 2010, s. 530-534.
15. Cain M.E., Anderson J.L., Arnsdorf M.F., Mason J.W., Scheinman M.M., Waldo A.L.: ACC expert consensus document: Signal averaged electrocardiography, Journal of the American College of Cardiology, vol. 27, 1996, s. 238-249.
16. R.J. Frances: Low noise level unmasks late potentials on signalaveraged electrocardiography, Exp Clin Cardiol, vol. 15(3), 2010, s. 61-64.
17. J. Gmyrek: Późne potencjały komorowe. w: A. Sielańczyk, A. Sieroń (red.): Elektrogramy serca, ŚAM, Katowice 2001, s. 60-74.
18. J. Gmyrek, A. Sielańczyk, L. Jagodziński, D. Jakubowska, J. Niepsuj: Kliniczna przydatność oznaczania późnych potencjałów komorowych, Nowiny Lekarskie, vol. 68, 1999, s. 1063-1068.
19. P. Santangeli, F. Infusino, G.A. Sgueglia, A. Sestito, G.A. Lanza: Ventricular late potentials: a critical overview and current applications, J Electrocardiol, vol. 41, 2008, s. 318-324.
20. E. Ciejka, A. Gorąca: Wpływ pola magnetycznego niskiej częstotliwości na ciśnienie tętnicze krwi zwierząt doświadczalnych, Inżynieria Biomedyczna – Acta Bio-Optica et Informatica Medica, vol. 12(4), 2006, s. 257-260.
21. W.P. Kasprzak, P.D. Kasprzak, A. Mańkowska: Pulsujące pole magnetyczne a ciśnienie tętnicze u normotoników i w chorobie nadciśnieniowej, Balneologia Polska, vol. 39(3-4), 1997, s. 95-100.
22. J. Pasek, R. Mucha, J. Gmyrek, A. Sieroń: Wpływ wolnozmiennego pola magnetycznego systemem Viofor JPS na zachowanie się parametrów ciśnienia tętniczego krwi osób z nadciśnieniem tętniczym, Balneologia Polska, vol. 48(2), 2006, s. 95-100.
23. A. Sieroń (red.): Zastosowanie pól magnetycznych w medycynie, α-medica press, Bielsko-Biała 2002.
24. L. Korpinen, J. Partanen: Influence of 50 Hz electric and magnetic fields on the pulse rate of human heart, Biolelectromagnetics, vol. 15, 1994, s. 503-512.
25. L. Korpinen, J. Partanen: The influence of 50 Hz electric and magnetic fields on the extrasystoles of human heart, Reviews on Environmental Health, vol. 10, 1994, s. 105-112.
26. J. Michalski, Z. Tabor, E. Rokita, J. Istrati, P. Głuszko, J. Politański: Ocena wpływu zmiennego pola magnetycznego na wybrane parametry pracy serca – doniesienie wstępne, Folia Cardiologica, vol. 10, 2003, s. 695-700.
27. V. Grote, H. Lackner, C. Kelz, M. Trapp, F. Aichinger, H. Puff, M. Moser: Short-term effects of pulsed electromagnetic fields after physical exercise are dependent on autonomic tone before exposure, Eur J Appl Physiol, vol. 101, 2007, s. 495-502.
28. Z. Janczak, A. Cabak, A. Niemierzycka, A. Zdrodowska, A. Magiera: Zmiany w układzie krążenia i oddychania zachodzące pod wpływem magnetostymulacji, Fizjoterapia Polska, vol. 4(4), 2004, s. 316-322.
29. C. Graham, A. Sastre, M.R. Cook, R. Kavet, M.M. Gerkovich, D.W. Riffle: Exposure to strong ELF magnetic fields does not alter cardiac autonomic control mechanisms, Bioelectromagnetics, vol. 21, 2000, s. 413-421.
30. C. Graham, A. Sastre, M.R. Cook, M.M. Gerkovich: Nocturnal magnetic field exposure: gender-specific effects on heart rate variability and sleep, Clin Neurophysiol, vol. 111, 2000, s. 1936-1941.
31. A. Bortkiewicz, E. Gadzicka, M. Zmyślony, W. Szymczyk: Neurovegetative disturbances in workers exposed to 50 Hz electromagnetic fields, International J Occup Med Environ Health, vol. 19(1), 2006, s. 53-60.
DOI :
Cytuj : Kwolek, A. ,Skrzek, A. ,Hawrylak, A. ,Awrejcewicz, J. ,Ptak, A. ,Cieślar, G. , Wpływ wolnozmiennych pól magnetycznych na parametry zmienności rytmu zatokowego i uśrednionego EKG wysokiego wzmocnienia u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym bez powikłań narządowych – doniesienie wstępne. Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna Vol. 17, nr 3/2011
facebook