Hemodynamics and heart rate variability in seriously ill COVID‑19 patients at the height of the disease and in the process of rehabilitation
Authors: Кузник Б.И. , Смоляков Ю.Н. , Шаповалов Ю.К. , Нольфин Н.А. , Партс Д.С. 
Published: May 2021

Введение. Состояние системы гемостаза при COVID-19 детально исследовано. Вместе с тем совершенно не изучено состояние гемодинамики и вариабельность сердечного ритма (ВСР) у больных COVID-19 в разгар заболевания и в процессе реабилитации. Цель исследования: изучить состояние микроциркуляции и ВСР у больных с тяжелым течением COVID-19 в процессе заболевания, после выписки из стационара и после прохождения курса реабилитации. Материалы и методы. Наши наблюдения проведены на 43 пациентах, получавших лечение в ГУЗ «ГКБ № 1» (Чита), перепрофилированной для терапии больных COVID-19, а также на курорте «Дарасун» (Забайкальский край), предназначенном для реабилитации больных, перенесших COVID-19. Контрольную группу составили 69 человек, сопоставимых по полу возрасту и сопутствующим заболеваниям. Состояние кровотока и ВСР изучали с помощью датчика mDLS (Dynamic Light Scattering, Rehovot, Israel) и использования оригинального алгоритмического подхода. При этом сигнал разлагался на частотные компоненты, связанные с гемодинамическими источниками различной скорости сдвига слоев крови (гемодинамические индексы), в значительной степени отражающих состояние системы гемостаза. Результаты. У больных COVID‑19 абсолютные значения гемодинамических индексов оказались значительно выше, чем в контроле, что свидетельствует об усилении микроциркуляторной динамики. Особенно резко возрастали значения HI1и HI2, что связано с усилением пристеночного (эндотелиального) и промежуточного кровотока. Об этом же свидетельствует увеличение у тяжелобольных почти в 4 раза соотношения HI1/HI3, которое не восстанавливалось после выздоровления, а также после реабилитации. Одновременно в разгар заболевания происходило значительно усиление пульсовых (PULSE 1 и 2) и резкое снижение респираторных (RESP1, 2 и 3) осцилляторных индексов, значения которых оставались стабильными как у выздоровевших пациентов, так и у прошедших курс реабилитации. Заключение. У больных COVID-19 в разгар заболевания отмечаются выраженные сдвиги со стороны микроциркуляции и ВСР, обусловленные повышением тонуса симпатического отдела автономной нервной системы, и сохраняющееся после выписки из стационара и прохождения курса реабилитации.

Background. Hemostasis in COVID‑19 has been studied in detail. The state of hemodynamics and heart rate variability (HRV) in patients with COVID‑19 at the height of the disease and during rehabilitation has not been fully studied. Objectives: to study microcirculation and HRV in patients with severe COVID-19 during the course of the disease, after discharge from the hospital and after rehabilitation course. Patients/Methods. We examined 43 patients with COVID‑19 treated at City Clinical Hospital № 1 (Chita) and underwent rehabilitation at Darasun resort (Trans-Baikal Territory). The control group consisted of 69 people of same sex, age and concomitant diseases. Blood flow and HRV were studied using mDLS sensor (Dynamic Light Scattering, Rehovot, Israel) and an original algorithmic approach. The signal was decomposed into frequency components associated with hemodynamic sources of different shear rates of blood layers (hemodynamic indexes) that largely reflected hemostasis state. Results. In patients with COVID-19, the absolute values of hemodynamic indexes were significantly higher than in controls, it was the evidence of microcirculatory intensification. The HI1 and HI2 values increased especially sharply, that was associated with increased endothelial and intermediate blood flow. This was also evidenced by an almost 4‑fold increase in the HI1/HI3 ratio in seriously ill patients that does not restored after recovery, as well as after rehabilitation. At the same time, at the height of the disease, there was a significant increase of pulse (PULSE 1 and 2) and a sharp decrease of respiratory (RESP1, 2 and 3) oscillatory indexes, that remained stable both in recovered patients and in those who underwent a course of rehabilitation. Conclusions. In patients with COVID-19 at the height of the disease pronounced shifts in microcirculation and HRV are noted due to increased tonus of sympathetic nervous system that persisted after discharge and rehabilitation.