CC BY
42
Клштна пед1атр1я
УДК 616.127-053.6-056.52-071.3 СЕНАТОРОВА A.C., ЧАЙЧЕНКО Т.В., БОЙЧЕНКО АЛ
Харьковский национальный медицинский университет, кафедра педиатрии № 1 и неонатологии
АНТРОПОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРЕДИКТОРЫ РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ МИОКАРДА У ПОДРОСТКОВ С ИЗБЫТОЧНОЙ МАССОЙ ТЕЛА И ОЖИРЕНИЕМ
Резюме. С целью совершенствования диагностики кардиоваскулярногориска у подростков с избыточной массой тела и ожирением на основании антропометрических критериев обследован 141 человек с проведением стандартного антропометрического обследования, изучением геометрии левого желудочка по данным допплерэхокардиографии и последующим корреляционным анализом взаимодействий. Установлено, что по мере нарастания индекса массы тела (ИМТ) у подростков формируется эксцентрическое ремоделирование, а затем эксцентрическая гипертрофия миокарда за счет увеличения толщины задней стенки левого желудочка с прогрессирующим снижением ее кинетики и межжелудочковой перегородки с нарастанием кинетики при достоверной тенденции к снижению систолической функции левого желудочка.
Индекс тощей массы тела и процент содержания жира в организме могут являться антропометрическими маркерами эксцентрического ремоделирования миокарда левого желудочка и особенностей его кинетики у подростков с избыточной массой тела и ожирением.
Характер ремоделирования миокарда при избыточной массе тела и ожирении (ИМТ + > 3 стандартных отклонений (СО)) связан в большей степени с антропометрическими особенностями, тогда как при ИМТ + 2—3 СО, по-видимому, решающее значение имеют особенности метаболизма, что требует дальнейшего изучения проблемы.
Ключевые слова: ожирение, антропометрия, ремоделирование левого желудочка, подростки.
Согласно многочисленным данным, у пациентов с ожирением патология сердца и сосудов ассоциируется преимущественно с их ремоделированием под влиянием метаболических и гемодинамических причин с формированием так называемого кардиоваскулярного риска. Анализируя факторы кардио-васкулярного риска согласно современным положениям ВОЗ, AHA, ACCF, можно прийти к выводу, что именно избыток накопления жира в организме является связующим звеном между ними, поскольку патогенетически ассоциируется с низким уровнем физической активности, формированием сахарного диабета, повышением уровня холестерина крови, артериальной гипертензией и стрессом [1]. С того момента, как распространенность ожирения признана эпидемической, в том числе среди детского и подросткового населения, антропометрические предикторы кардиоваскулярного риска и ремоделирования миокарда являются значимыми в прогностическом плане [2].
Цель настоящего исследования — совершенствование диагностики кардиоваскулярного риска у подростков с избыточной массой тела и ожирением на основании антропометрических критериев.
Объект и методы исследования
Под наблюдением находился 141 подросток с избыточной массой тела и ожирением в возрасте от 10 до 17 лет.
При проведении антропометрии учитывали следующие параметры: рост в метрах; масса тела в килограммах; индекс массы тела (ИМТ), окружности груди, талии (ОТ), бедер (ОБ), плеча в средней трети, бедра в средней трети, голени в средней трети в сантиметрах. Дополнительно проводилось измерение суммарной кожной складки калипером в стандартных позициях.
Для определения характера структуры тела использовался метод Dumin and Womersley (1974) [3] с использованием нормативов для подростков [4], в ходе которого оценивались процент содержания жира в организме (% жира), тощая масса тела и дополнительно рассчитывался индекс тощей массы тела (ИТМТ) аналогично расчету ИМТ.
Обследованные разделены на группы относительно перцентильного значения индекса массы тела с учетом стандартных отклонений (СО) для данного пола и возраста согласно стандартам ВОЗ: 1-я группа — ИМТ 85-97-й перцентиль (+ 1—2 СО), 2-я груп-
па — ИМТ более 97-го перцентиля (+ 2—3 СО), 3-я группа — ИМТ более 97-го перцентиля (+ > 3 СО).
Эхокардиография проводилась с использованием ультразвуковых аппаратов Sigma-21 (Kontron, Франция) и AU-3 Partner (Esaote Biomedica, 1талия) с оценкой линейных размеров левого желудочка в систолу и диастолу (ДСЛЖ, ДДЛЖ) с последующим расчетом конечно-систолического (КСО) и конечно-диастоличе-ского (КДО) объемов, толщины задней стенки левого желудочка в систолу и диастолу (ТЗСЛЖс, ТЗСЛЖд), межжелудочковой перегородки в систолу и диастолу (ТМЖПс, ТМЖПд), кинетики стенок в разные фазы сердечного цикла, с расчетом параметров систолической функции левого желудочка. При этом использовалась методика эхокардиографии Американского эхокардиографического сообщества [5] с расчетом базовых параметров согласно методике L. Teicholz.
Для анализа ремоделирования сердца использовались следующие параметры. Массу миокарда (ММ) рассчитывали по формуле R. Devereux и N. Reicheck [6], индекс массы миокарда (ИММ) — по формуле Р. Khoury et al. для подростков [7]. Тип гипертрофии левого желудочка с расчетом относительной толщины стенок (ОТС) оценивался по методу Canau [8]. Геометрию левого желудочка характеризовали по методу P. Verdecchia [9], применяющемуся для описания вариантов ремоделирования миокарда у пациентов с нормальной ММ, для чего дополнительно оценивали относительную толщину стенки межжелудочковой перегородки (ОТСМЖП) и относительную толщину задней стенки левого желудочка (ОТСЗС).
Полученные данные анализировались с помощью стандартных методов статистического анализа с использованием персонального компьютера с применением пакета прикладных программ Microsoft Office Exсel.
Результаты исследования и их обсуждение
При анализе морфологии левого желудочка установили наличие гипертрофии преимущественно задней стенки левого желудочка и/или апикальной части межжелудочковой перегородки, что имело отражение в достоверном нарастании индекса массы миокарда по мере увеличения индекса массы тела. Согласно современным данным, диагностически значимое пороговое значение ИММ (95-й перцентиль) для детей старше 9 лет составляет для девочек 40 г/м2'7, а для мальчиков — 45 г/м2,7 [7], а значение ОТС < 0,45 свидетельствует об эксцентрическом и > 0,45 — о концентрическом вариантах ремоделирования/гипертрофии миокарда [8]. На основании этого сделали вывод о том, что у подростков с избыточной массой тела имеет место нормальная геометрия левого желудочка, а при ожирении — преимущественно эксцентрическая его гипертрофия.
Абсолютные размеры ТЗСЛЖ и ТМЖП во всех группах превышают 97-й перцентиль для пола и возраста. При оценке относительных значений толщины стенок левого желудочка установлено увеличение ОТСМЖП и ОТСЗС в зависимости от степени
избытка массы с достоверной разницей между группами, причем ОТСЗС нарастает в меньшей степени, нежели ОТСМЖП, что свидетельствует о нарастании гипертрофии миокарда преимущественно за счет межжелудочковой перегородки.
Проанализировав линейные размеры левого желудочка, установили, что их абсолютные значения соответствуют 50—75-му перцентильному коридору (табл. 1), при этом имеет место нарастание КДО и КСО и, соответственно, достоверное возрастание ударного (УО) и минутного объемов крови (МОК) у пациентов с ожирением в сравнении с избыточной массой тела. При этом достоверной разницы относительно частоты сердечных сокращений (ЧСС) выявлено не было, а фракция выброса (ФВ) левого желудочка сохранялась в пределах нормальных значений, но при этом регистрировалась достоверная тенденция к ее снижению от 1-й к 3-й группе на фоне нарастания степени укорочения переднезаднего размера ЛЖ в систолу (ДD) без достоверной разницы в группах по скорости цир-куляторного укорочения волокон миокарда (Ус!) и ударному индексу (УИ). С учетом трофологических особенностей изучаемого контингента пациентов сердечный индекс (СИ) как интегральный показатель сократительной способности миокарда левого желудочка приобретает существенное значение, поскольку возрастание УО и МОК не приводят к повышению СИ и в группах регистрируется преимущественно гипокинетический тип гемодинамики (табл. 1).
Изучая особенности контрактильности стенок миокарда левого желудочка, приходим к выводу о том, что фракция систолического укорочения межжелудочковой перегородки (ФУМЖП) имеет достоверную тенденцию к нарастанию, тогда как фракция систолического укорочения задней стенки левого желудочка (ФУЗСЛЖ) достоверно снижается при ожирении в сравнении с избыточной массой тела.
Учитывая, что именно избыток массы тела приводит к формированию кардиальных нарушений у изучаемого контингента больных, изучены корреляционные отношения между основными антропометрическими показателями, параметрами ремоделирования сердца и функциональной способности левого желудочка. Инициально для выявления количества значимых связей (р < 0,05) был проведен корреляционный скрининг в системе «антропометрия — доппле-рэхокардиография», результаты которого представлены в табл. 2.
Как видно из табл. 2, число значимых связей между морфофункциональными параметрами сердца и антропометрическими показателями наибольшее у подростков с избыточной массой тела, причем представлены они преимущественно связями сильными и средней силы. При этом общее число связей снижается в группе ± 2—3 СО, а затем снова нарастает. Таким образом, число сильных связей (в процентном отношении ко всем сформированным связям) варьирует в зависимости от степени избытка массы тела, число умеренных возрастает, а связей средней силы сохраняется на уровне 33—35 %.
Для выявления возможных антропометрических предикторов ремоделирования миокарда и нарушения его функции в зависимости от степени избытка массы тела был произведен расчет корреляционных взаимодействий между соответствующими параметрами. Так, в качестве наиболее значимых антропометрических параметров нами отобраны собственно ИМТ, соотношение ОТ/ОБ, % жира, индекс тощей массы тела, а для описания кардиальных изменений — общепринятые маркеры ремоделирования сердца, изложенные выше (табл. 3).
Как видно из табл. 3, наиболее значимые связи массы миокарда (абсолютной и по отношению к росту) выявлены в группе с наибольшей степенью ожирения, причем решающую роль играют как факт накопления жировой массы (% жира), так и ее абдоминальное отложение.
При этом ОТМЖП имеет умеренную связь с антропометрическими показателями при ибыточной массе тела и ожирении + 2—3 СО, тогда как в дальнейшем связь существенно нарастает. ОТСЗС прак-
Таблица 1. Морфометрия и показатели систолической функции левого желудочка сердца у подростков с избыточной массой тела и ожирением
Параметр Группа 1 + 1-2 СО п = 27 Группа 2 + 2-3 СО п = 74 Группа 3 + > 3 СО п = 40 Достоверность разницы между группами
Масса тела, кг 70,90 ± 4,19 90,37 ± 2,41 105,91 ± 3,86 р12 < 0,001; р13 < 0,01; , Р2,3 < 0,01
ММ, г 141,130 ± 9,135 189,568 ± 7,114 178,69 ± 5,59 р12 < 0,001; р13 < 0,05
ИММ, г/м27 33,950 ± 1,532 45,938 ± 1,613 50,220 ± 1,501 р12 < 0,001; р13 < 0,001; р2,3 < 0,05
ТМЖПд, мм 11,690 ± 0,501 12,650 ± 0,297 13,11 ± 0,31 р12 < 0,05; р13 < 0,01
ТЗСЛЖд, мм 11,310 ± 0,395 12,29 ± 0,29 11,940 ± 0,402 р12 < 0,05; р13 < 0,05
ОТС, усл.ед. 0,34 ± 0,01 0,358 ± 0,008 0,342 ± 0,012 р > 0,05
ОТСМЖП, усл.ед. 0,370 ± 0,015 0,380 ± 0,008 0,420 ± 0,017 р13 < 0,05
ОТСЗС, усл.ед. 0,280 ± 0,012 0,323 ± 0,010 0,297 ± 0,016 р > 0,05
ДДЛЖ, мм 47,280 ± 0,617 50,200 ± 0,665 50,381 ± 0,339 р12 < 0,05; р13 < 0,01
ДСЛЖ, мм 30,650 ± 0,858 32,990 ± 0,603 32,960 ± 0,991 р > 0,05
ДЛП, мм 24,95 ± 0,65 26,500 ± 0,396 26,94 ± 0,51 р12 < 0,05; р13 < 0,05
КДО, мл 105,300 ± 4,640 122,140 ± 3,722 122,130 ± 4,125 р12 < 0,01; р13 < 0,05
КСО, мл 38,200 ± 2,426 45,710 ± 2,078 46,76 ± 2,88 р12 < 0,05; р13 < 0,05
УО, мл 67,110 ± 2,868 75,44 ± 2,33 76,36 ± 3,25 р12 < 0,05; р13 < 0,05
ЧСС, уд/мин 72,00 ± 1,93 74,77 ± 1,39 76,85 ± 2,04 р > 0,05
МОК, л/мин 4,785 ± 0,198 5,527 ± 0,206 5,772 ± 0,340 р12 < 0,05; р13 < 0,05
УИ, мл/мин/м2 36,61 ± 1,40 38,09 ± 0,88 38,09 ± 0,79 р > 0,05
СИ,л/мин/м2 2,630 ± 0,111 2,830 ± 0,075 2,96 ± 0,18 р > 0,05
ФВ, % 66,14 ± 1,13 63,087 ± 0,893 61,26 ± 1,85 р12 < 0,05; р13 < 0,05
ДD, % 35,600 ± 0,995 34,36 ± 0,63 33,37 ± 1,08 р > 0,05
Ус^ об/с 0,870 ± 0,086 1,157 ± 0,139 0,977 ± 0,056 р12 < 0,05
ФУМЖП, % 23,140 ± 3,555 29,750 ± 2,476 34,27 ± 3,62 р13 < 0,05
ФУЗСЛЖ, % 71,790 ± 3,068 72,568 ± 7,338 62,36 ± 2,69 Р1,3 < 0,05
Таблица 2. Результаты корреляционного скрининга в системе «антромопетрия — допплерэхокардио-графия» у подростков в зависимости от индекса массы тела (%)
Тип корреляционных связей Группа 1 + 1-2 СО п = 27 Группа 2 + 2-3 СО п = 74 Группа 3 + > 3 СО п = 40
Всего значимых связей от общего количества образованных (р < 0,05), из них: 60,8 26,4 42,55
— сильных 31,68 5,2 12,9
— средней силы 35,39 33,6 35,88
— умеренной силы 29,1 61,14 51,17
тически не формирует достоверных связей с антропометрическими показателями. В то же время при анализе контрактильной способности установлено, что уже при избыточной массе тела имеет место связь между фракцией выброса левого желудочка, процентом накопления жира и абдоминальным его отложением.
Важным представляется факт существования связи между снижением мышечной массы (ИТМТ), изменением сократительной способности миокарда и его ремоделированием. Так, при увеличении массы тела за счет мышечного компонента, увеличения ОТС не происходит, тогда как при нарастании процента жира ОТС нарастает. Следует также отметить, что индекс тощей массы тела имеет связь с контрак-тильностью миокарда независимо от степени ожирения и может являться значимым антропометрическим прогностическим предиктором. То есть при избыточной массе тела тип жирораспределения с ремоделированием сердца не ассоциируется, а наиболее значимым антропометрическим параметром является индекс тощей массы тела, формирующий
умеренной силы и сильные связи как с геометрией левого желудочка, так и с его кинетическими свойствами.
При ожирении с ИМТ + 2—3 СО формируется наименьшее количество связей с изменениями структуры левого желудочка и его сократительной способности, однако обращает на себя внимание умеренная зависимость толщины задней стенки и ее кинетики от выраженности абдоминального жироотложения.
При ожирении + > 3 СО абдоминальный характер жироотложения имеет сильную корреляционную связь с ИММ и ОТСМЖП, связь умеренной силы с ОТСЗС и ФУЗСЛЖ преимущественно в 3-й группе.
Таким образом, при проведении допплерэхокар-диографии и антропометрического обследования установлено, что по мере нарастания ИМТ у подростков формируется эксцентрическое ремоделиро-вание миокарда. В динамике у порядка 35 % пациентов с эксцентрической гипертрофией отмечается снижение кинетических свойств межжелудочковой
Таблица 3. Корреляционные отношения между антропометрическими показателями и кардиальными морфофункциональными параметрами в зависимости от степени избытка массы у подростков
Показатель Группа ИМТ ОТ/ОБ ОТ/рост % жира ИТМТ
ИММ 1 0,188 -0,084 0,062 0,0996 0,564
2 0,106 -0,047 -0,08 0,058 0,156
3 -0,401 -0,542 -0,6464 -0,549 -0,528
ИММ/рост27 1 0,238 0,284 0,021 0,572 0,332
2 0,174 0,113 0,011 0,151 0,188
3 0,095 -0,749 0,286 0,106 0,35
ОТС 1 -0,399 0,224 -0,371 -0,484 -0,891
2 -0,316 -0,149 -0,208 -0,074 -0,291
3 0,024 -0,081 0,19 -0,191 -0,007
ОТСМЖП 1 -0,611 -0,128 -0,19 -0,447 -0,736
2 -0,18 -0,16 0,075 -0,043 -0,292
3 0,36 -0,882 0,609 0,408 0,307
ОТСЗС 1 0,264 0,361 -0,176 0,348 0,471
2 -0,261 -0,338 -0,294 0,023 -0,245
3 0,044 -0,534 0,079 -0,226 -0,013
ФУМПЖ 1 0,388 -0,681 0,223 0,513 0,492
2 0,215 -0,072 -0,235 0,033 0,229
3 0,248 0,142 -0,217 -0,449 0,576
ФУЗСЛЖ 1 0,755 0,089 0,147 0,513 0,492
2 0,119 0,363 0,33 0,033 0,229
3 0,441 0,441 0,702 0,449 0,576
ФВ 1 -0,655 -0,15 -0,413 -0,541 -0,706
2 -0,016 -0,041 0,098 0,331 -0,109
3 -0,504 0,109 -0,451 0,068 -0,425
Примечание: Ц сильная.
корреляция умеренной степени; Щ — корреляция средней степени; | --ребёнка -
корреляция
перегородки и задней стенки левого желудочка с последующей тенденцией к снижению его систолической функции. Стадийность преобразований геометрии миокарда левого желудочка в зависимости от степени избытка массы тела подтверждается корреляционными связями с основными антропометрическими показателями и в то же время диктует необходимость детального анализа возможных прямых метаболических влияний на миокард при ожирении.
Выводы
1. Нарастание массы тела за счет жирового компонента сопровождается ремоделированием сердца и изменением его функциональных характеристик.
2. При избыточной массе тела повышение жироотложения в совокупности со снижением индекса тощей массы тела имеет положительную корреляционную связь как с увеличением массы миокарда, так и с его контрактильной способностью.
3. Индекс тощей массы тела и процент содержания жира в организме могут являться антропометрическими маркерами эксцентрического ремоде-лирования миокарда и особенностей его кинетики у подростков с избыточной массой тела и ожирением.
4. Характер ремоделирования миокарда при избыточной массе тела и ожирении ИМТ + > 3 СО связан в большей степени с антропометрическими особенностями, тогда как при ИМТ + 2—3 СО, по-видимому, решающее значение имеют особенности метаболизма, что требует дальнейшего изучения проблемы.
Сенаторова Г.С., Чайченко Т.В., Бойченко А.А-Харк1вський нацюнальний медичний унверситет, кафедра пед1атр1! № 1 та неонатологИ
антропометричн предиктори ремоделювання мюкарда в шдл|тюв ¡3 надм^ною масою пла й ожиршням
Резюме. З метою вдосконалення диагностики кардюваскуляр-ного ризику в тдттыв 1з надшрною масою тша й ожиршням на пщстав1 антропометричних критерцв обстежено 141 хворий 1з проведенням стандартного антропометричного обстеження, вивченням геометрй лшого шлуночка за даними допплерехо-кардюграфп та наступним кореляцшним аналзом взаемодш.
Установлено, що в м1ру наростання шдексу маси тша (1МТ) у пщли'ыв формуеться ексцентричне ремоделювання, а пот1м ексцентрична гiпертрофiя мюкарда за рахунок збшь-шення товщини задньо1 ст1нки л1вого шлуночка з прогресую-чим зниженням 11 ынетики 1 м1жшлуночково1 перегородки з наростанням к1негики за достсшрно'1 тенденци до зниження систол1чно'1 функцй л1вого шлуночка.
Индекс худо1 маси тша 1 вщсоток ушсту жиру в оргатзм1 мо-жуть бути антропометричними маркерами ексцентричного ре-моделювання мюкарда л1вого шлуночка та особливостей його кiнегики в шдттыв 1з надмрною масою тша й ожиршням.
Характер ремоделювання мюкарда при надм1рнш маш тша й ожиршш (1МТ + > 3 стандартних вщхилень (СВ)), пов'язаний бшьшою м1рою з антропометричними особли-востями, тод як при 1МТ + 2—3 СВ, ймов1рно, вир1шальне значення мають особливосп метабол1зму, що вимагае по-дальшого вивчення проблеми.
Ключовi слова: ожиршня, антропомегрiя, ремоделювання лшого шлуночка, щцлгтки.
Список литературы
1. Mackay J., Mensah G. Atlas of Heart Disease and Stroke // World Health Organization. — Geneva, 2004.
2. The challenge of obesity in the WHO European Region and the strategies for response / Edited by Francesco Branka, Haik Ni-kogosian and Tim Lobstein // WHO Library Catalogue in Publication Data. — Copenhagen, Denmark, 2009.
3. Durnin V.G.A., Womersley J. Body fat assessed from total body density and its estimation from skinfold thickness : measurements on 481 men and women aged from 16 to 72 years // Br. J. Nutrition. — 1974. — Vol. 32. — Р. 77-97.
4. Reilly J.J., Wilson J., Durnin V.G.A. Determination of body composition from skinfold thickness: a validation study // Archives of Disease in Childhood. — 1995. — 73. — 305-310.
5. Leo Lopez,, Steven D. Colan, Peter C. Frommelt et al. Recommendations for Quantification Methods During the Performance of a Pediatric Echocardiogram: A Report From the Pediatric Measurements Writing Group of the American Society of Echocardiography Pediatric and Congenital Heart Disease Council// J. Am. Soc. Echocardiogr. — 2010. — 23. — 465-95.
6. Devereux R.B., Reicheck N. Echocardiographic determination of left ventricular mass in man // Circulation. — 1977. — 55. — 613-8.
7. Khoury P.R., Mitsnefes M, Daniels S.R., Kimball T.R. Age-specific reference intervals for indexed left ventricular mass in children // J. Am. Soc. Echocardiogr. — 2009 Jun. — 22(6). — 709-14. Epub 2009 May 7.
8. Canau A., Devereux R.B., Roman M.J. et al. Petterns of left ventricular hypertrophy and geometric remodeling in essential hypertension // J. Am. Coll. Cardiol. — 1992. — 19. — 1550-1558.
9. Verdecchia P., Porcellati C., Zampi I. et al. Asymmetric left ventricular remodeling due to isolated septal thickening in patients with systemic hypertension and normal left ventricular masses // Am. J. Cardiol. — 1994. — 73. — 247-252.
Получено 18.10.11 □
Senatorova A.S., Chaychenko T.V., Boychenko A.D. Kharkiv National Medical University, Chair of Pediatrics № 1 and Neonatology, Ukraine
anthropometric predictors of myocardial remodeling in overweight and obese adolescents
Summary. It were examined 141 adolescents to improve the diagnosis of cardiovascular risk in overweight and obese adolescents based on standard anthropometric surveys, the study of the geometry of the left ventricle according to the data of doppler echcardioscopy and subsequent correlation interaction analysis.
Body mass index escalating in adolescents is accompanied with eccentric remodeling with further development of eccentric myocardial hypertrophy due to increasing the thickness of left ventricle posterior wall with progressive reduction in its kinetics and the interventricular septum with its kinetics increased associated with a significant tendency to reduced left ventricular systolic function.
Lean body mass index and percentage of body fat may be the anthropometric markers of eccentric left ventricular myocardial remodeling and features of its kinetics in overweight and obese adolescents.
Nature of myocardial remodeling in overweight and obesity (BMI ± > 3 SD) is associated mainly with anthropometric characteristics, whereas in BMI ± 2—3 SD metabolism appears to play crucial that requires further study.
Key words: obesity, anthropometry, left ventricular remodeling, adolescents.
