CC BY
13
УДК 616.379-008.64:616.13/. 16-08
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА И ЭНДОТЕЛИАЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ 2 ТИПА
© 2004 г. С.С. Саркисян, А.А. Кастанаян, С.В. Воробьев, Н.Ю. Неласов
The study findings show that in 2 type diabetes mellitus the progress of left ventricle hypertrophy and diastolic dysfunction is in a close relationship with the decrease in capacity for endothelium dependent vascular dilatation.
Сахарный диабет 2 типа (СД-2) представляет собой распространенное хроническое заболевание, осложняющееся поражениями сосудистой системы, которые классифицируют как микроваскулярные и макроваскулярные. Сер-дечно-сосудистые осложнения являются основной причиной инвалидизации и смертности больных СД-2.
По вопросу оценки функционального состояния миокарда левого желудочка (ЛЖ) при диабетическом сердце в современной литературе нет единого мнения. Некоторые исследователи [1, 2] считают характерным раннее снижение фракции изгнания, внутреннего размера полости левого желудочка и скорости укорочения волокон миокарда, другие [3, 4] полагают, что систолическая и диастолическая функции (ДФ) ЛЖ могут ухудшаться только при продолжительном течении СД-2. Наряду с сообщениями о гипертрофии миокарда у больных СД-2 [5, 6], высказывалось мнение об уменьшении массы миокарда при декомпенсации диабета и восстановлении ее под влиянием нормализации метаболизма [7, 8]. Взаимосвязь патологических изменений при СД-2 с часто сочетающимися с ним ишемической болезнью сердца (ИБС) и артериальной гипертензией (АГ) еще больше затрудняет выявление типичных для СД-2 функциональных расстройств миокарда.
Целью настоящего исследования явилось определение значимости эндотелиальной дисфункции в развитии морфофункциональных нарушений ЛЖ у больных с различной степенью тяжести СД-2.
Материалы и методы
Обследовано 73 пациента с СД-2. На момент обследования от 73,3 до
81,5 % пациентов находились в стадии декомпенсации. В соответствии с задачами исследования все больные были разделены на 3 группы по степени тяжести заболевания, согласно рекомендациям Федеральной целевой программы «Сахарный диабет» (2002 г.). В I группу вошли 15 человек с легким течением диабета (средний возраст 52 ± 1,4 года); во II - 27 человек с сахарным диабетом средней степени тяжести (средний возраст 56 ± ± 1,6 лет); в III - 31 человек с тяжелым течением заболевания (средний возраст 62 ± 2,2
года). В контрольную группу вошли 20 человек без нарушений углеводного обмена (средний возраст 53 ± 1,1 года).
Длительность течения СД-2 у большинства больных I группы была менее
1 года, во II - у 48,1 % обследованных стаж заболевания составил от 1 до 5 лет, в III группе у 80,6 % - от 6 до 20 лет. АГ была выявлена у 4 человек из I группы (26,7 %), у 11 (40,7) из II - и у 23 (74,2) из III группы. Диабетическая ретинопатия в I группе не обнаружена ни у одного пациента, во II - у 23 человек (85,2 %) имелась ретинопатия I степени, в III группе выявлена диабетическая ретинопатия всех трех степеней. Диабетическая нефропатия выявлена только в III группе пациентов с СД-2. Диабетическая полинейропатия присутствовала у более чем 80 % больных II и III групп, ангиопатия нижних конечностей - у 19,35 % больных III группы.
Эхокардиографическое исследование проводилось на ультразвуковом сканере «Sigma 44» (Франция) датчиком 3,5 МГц с использованием одно-, двумерного, допплеровского и цветного допплеровского режимов. Расчет вычисляемых показателей производился с помощью стандартных кардиологических программ ультразвукового аппарата.
Измерялись следующие морфометрические параметры: конечный диастолический размер ЛЖ - КДР ЛЖ, мм; конечный систолический размер ЛЖ -КСР ЛЖ, мм; толщина межжелудочковой перегородки - МЖП, мм; толщина задней стенки ЛЖ - ЗСЛЖ, мм; массу миокарда Лж - ММ, г - рассчитывали по формуле Devereux R.B. [9]; диаметр левого предсердия - ЛП, мм. Определяли следующие индексированные показатели: относительную толщину стенки ОТС ЛЖ = (МЖП+ЗСЛЖ)/КДР ЛЖ; индекс массы миокарда - ИММ = ММ/8тела, г/м2. Критерием развития гипертрофии миокарда служило увеличение индекса массы миокарда более 125 г/м2 для мужчин и более 110 г/м2 для женщин [10, 11].
Для количественной оценки параметров, характеризующих ДФ ЛЖ, проводилось исследование трансмитрального кровотока в импульсном допплеровском режиме. Исследовали следующие показатели: скорость раннего диастолического наполнения ЛЖ - Vmax Е, м/с; скорость позднего диастолического наполнения ЛЖ - Vmax А, м/с; соотношение скорости раннего диастолического наполнения ЛЖ к скорости позднего диастолического наполнения - Е/А, ед; время изоволюмического расслабления ЛЖ - IRT, с; время замедления кровотока раннего диастолического наполнения - DT, с. Показателями диастолической дисфункции ЛЖ «гипертрофического» типа считали увеличение IRT > 0,07 с, уменьшение Е и снижение соотношения Е/А < 1,0. Диастолическую дисфункцию считали «псевдонормальной» при IRT < е 0,06 с и увеличении Е/А от 1,2 до 2,0.
Для количественной оценки систолической функции определяли значения фракции укорочения - ФУ, %; фракции выброса - ФВ, % и ударного объема -УО, мл.
Оценка эндотелий-зависимой (ЭЗВД) и независимой (ЭНВД) вазодилата-ции плечевой артерии проводилась с помощью проб с реактивной гиперемией и нитроглицерином [12].
Для определения эластичности и растяжимости магистральных артерий определяли скорость пульсовой волны (СПВ) с помощью ультразвукового датчика. Расстояние D, пройденное пульсовой волной, измеряли по поверхности тела между точками регистрации: каротидно-феморальная СПВ (КФ СПВ) - от яремной вырезки грудины до пульсации бедренной артерии в паховой области; каротидно-радиальная СПВ (КР СПВ) - от яремной вырезки грудины до пульсации лучевой артерии в области шиловидного отростка. Определяли время t, за которое пульсовая волна проходит эти расстояния. СПВ определяли как отношение Dit.
Для измерения толщины комплекса интима-медиа (ТИМ) сканировали дистальную часть (10-20 мм) правой сонной артерии в продольном сечении. Измерения проводились трижды в различных сердечных циклах, значения усреднялись. Нормальным значением толщины комплекса интима-медиа считали значение ТИМ менее 1 мм.
Содержание эндотелина-1 (ЭТ-1) определяли иммуноферментным методом с использованием наборов «Human endothelin-1» фирмы DRG International, Inc (США).
Статистическую обработку результатов проводили с помощью программы Excel 8,0. Значимость различий между изучаемыми величинами определяли по критерию t Стьюдента. Различия считали достоверными при р < 0,05.
Результаты
Средний диаметр ПА у всех пациентов с СД-2 был достоверно выше, чем у лиц без нарушения углеводного обмена, однако не было найдено достоверных различий в диаметре ПА среди пациентов с различной степенью тяжести СД-2. Линейная скорость кровотока у всех обследованных лиц достоверно не отличалась как при сравнении с контролем, так и между пациентами с СД-2 (табл. 1).
При проведении пробы с реактивной гиперемией в ответ на повышение скорости кровотока в контрольной группе на 134,2±7,0 % диаметр ПА увеличился на 9,58±0,5 %. У больных I группы скорость кровотока, вызванная реактивной гиперемией, составила 154,2±5,3 %, что статистически не отличалось от значения, зарегистрированного в контрольной группе. Диаметр ПА при этом увеличился на 11,6±1,2 %. Во II группе скорость кровотока во время реактивной гиперемии составила 152,4±5,3 %. При этом ПЗВД равнялась
7,7±0,54 %. В III группе пациентов скорость кровотока возросла на 179,4±4,5 %, в то время как ПЗВ Д - на 6,8±0,37.
Таблица 1
Результаты исследования состояния эндотелиальной функции и уровня эндотелина-1 в зависимости от степени тяжести СД-2, (М ± т)
Показатель Исследованная группа
Контроль п = 20 I п= 15 II п = 27 III п = 31
Исходный диаметр ПА, мм 3,8±0,09 4,17±0,09 # 4,11±0,11 # 4,1±0,09 #
Линейная скорость кровотока, см/с 36,0±1,2 35,9±1,1 39,7±1,9 40,3±2,0
Изменение скорости кровотока при реактивной гиперемии, % 134,2±7,0 154,2±5,3 152,4±5,3 179,4±4,5 # л *
ЭЗВД, % 9,58±0,5 11,6±1,2 7,7±0,54 # л 6,8±0,37 # л
ЭНВД, % 18,3±1,0 19,0±1,1 17,1±0,4 16,3±0,5
ЭТ-1, пмоль/л 1,98±0,31 3,72±0,39 # 4,31±0,44 # 5,84±0,56 # л *
Примечание. Здесь и в табл. 2, 3: #- р<0,05 - по отношению к контрольной группе; А-р < 0,05 - по отношению к I; * - р < 0,05 - по отношению ко II группе.
НГВ Д достоверно не различалась во всех анализируемых группах.
Таким образом, достоверно большее увеличение скорости кровотока не приводило к соразмерному увеличению диаметра сосуда, что свидетельствует о нарушении регулирующей тонус функции эндотелия у пациентов с тяжелым течением СД-2. При этом выявленная нормальная реакция на нитроглицерин делает маловероятной возможность участия в этой дисфункции гладкомышечных клеток сосудов.
Концентрация ЭТ-1 у лиц без нарушения углеводного обмена составила 1,98±0,31 пмоль/л. Во всех группах пациентов с СД-2 значения ЭТ-1 превышали контрольное значение: в I группе в 1,9 раза, во II - в 2,2, а в III группе -в 2,95 (во всех указанных случаях р < 0,001). Однако при сравнении данного показателя между группами пациентов с различным течением СД-2 достоверные отличия зарегистрированы лишь у больных с тяжелым течением (III группа).
Показатели эластичности стенок сосудов представлены в табл. 2. КФ СПВ во всех группах больных СД-2 была выше, чем в контроле: в I группе на 36,9 % (р < 0,001), во II - на 62,9 (р < 0,001), в III - на 73,2 (р < 0,001). КФ СПВ, зарегист-
рированная во II группе, превышала значение, полученное у больных СД-2 легкой степени - на 18,9 % (р < 0,001). У пациентов с тяжелой степенью СД-2 КФ СПВ превышала величины, измеренные в I группе на 57,1 % (р < 0,001), во II -на 6,4 (р <0,001).
Менее выраженные изменения отмечены нами при анализе величины КР СПВ. Однако и в этом случае величина регистрируемого параметра возрастала с ростом степени тяжести СД-2.
Таблица 2
Каротидно-феморальная и каротидно-радиальная скорости пульсовой волны в зависимости от степени тяжести СД-2, (М ± т)
Исследованная группа
Показатель Контроль I II III
п=20 п=15 п=27 п=31
КФ СПВ, м/с 9, 64±0,2 13,2±0,6 # 15,7±0,4#л 16,7±0,3 #л*
КР СПВ, м/с 9,1±0,3 10,09±0,2 # 11,6±0,2#л 12,7±0,3 #л*
ТИМ, мм 0,9±0,02 0,9±0,02 1,1±0,04 #л 1,2±0,04 #л
В сравнении с контролем КР СПВ увеличилась в I группе на 10,9 % (р < 0,05), во II - на 27,5 (р < 0,001), в III - на 39,6 % (р < 0,001). У пациентов со средней степенью тяжести СД-2 КР СПВ на 15,0 % превышала значения, полученные в I группе (р < 0,001). У больных с СД-2 тяжелой степени КР СПВ была на 25,9 % выше, чем в I группе (р < 0,001), и на 9,5 % выше, чем во
II группе (р < 0,001).
Показатели морфофункционального состояния ЛЖ в зависимости от степени тяжести СД-2 представлены в табл. 3.
КДР ЛЖ у пациентов I группы достоверно не отличался от контроля. Во II группе этот показатель был на 7,8 % (р < 0,05) выше, чем у лиц без нарушения углеводного обмена. В III группе данный показатель был на 9,0 % выше контрольного (р<0,01). При сравнении КДР ЛЖ в I и III, а также во II и
III группах достоверных отличий не обнаружено (табл. 3).
Показатели гипертрофии ЛЖ менялись следующим образом. Толщина МЖП увеличивалась по мере прогрессирования степени тяжести СД-2. По сравнению с контролем этот показатель возрастал в I группе на 8,1 % (р < 0,05), во II - на 9,0 (р < 0,05), в III - на 17,7 (р < 0,001). При сравнении толщины МЖП между группами пациентов с СД-2 достоверных отличий не выявлено. Изменение ЗСЛЖ отмечено лишь у пациентов с тяжелым течением
СД-2 (на 14,3 % выше контроля, р < 0,01). Статистических отличий значения ММ у обследованных лиц по сравнению с контролем не обнаружено, за исключением ИММ в III группе, который был выше, чем в контрольной группе на 17,7 % (р < 0,01), а в I - на 21,5 (р < 0,05).
Таблица 3
Морфофункциональная характеристика левого желудочка в зависимости от степени тяжести СД-2, (М±т)
Показатель Исследованная группа
Контроль п=20 I п=15 II п=27 III п=31
Морфометрия
КДР ЛЖ, мм 51,5±1,3 49,2±1,28 55,5±0,9 # 56,1±0,58 #
МЖП, мм 11,1±0,21 12,0±0,34 # 12,1±0,35 # 13,06±0,42 #
ЗСЛЖ, мм 10,1±0,25 10,65±0,32 11,0±0,48 11,54±0,45 #
ОТС ЛЖ 0,41±0,02 0,45±0,02 0,48±0,01# 0,49±0,01 #
ММ, г 246,75±9,6 240,5±12,9 239,5±6,7 256,7±4,8
ИММ, г/м2 119,4±3,9 115,6±7,1 133,7±7,0 140,5±5,8#л
ЛП, мм 38,2±0,9 40,2±0,8 41,0±0,7 # 42,2±0,7 #
Диастолическая функция
Vmax Е, м/с 0,96±0,03 0,93±0,04 0,83±0,03 # 0,77±0,04 # л
Vmax А, м/с 0,88±0,03 0,84±0,03 0,91±0,02 0,96±0,03 # л
E/A, ед 1,03±0,01 1,07±0,03 0,95±0,05 0,85±0,04 #л
IRT, с 0,07±0,003 0,07±0,003 0,08±0,003 # л 0,09±0,004 #л
DT, с 0,17±0,003 0,19±0,009 # 0,20±0,01 # 0,24±0,01 #л*
Систолическая функция
ФУ, % 35,5±1,3 34,5±1,28 37,5±2,27 38,85±2,7
ФВ, % 63,3±1,1 62,87±1,8 63,5±1,45 65,95±1,28
У О, мл 73,4±2,9 70,26±2,8 66,2±3,9 61,6±2,1 #л
ОТС ЛЖ у лиц, включенных в I группу, не отличалась от контроля, во II группе данный показатель превышал контрольную величину на 17,0 % (р < 0,001), в III- на 19,5 (р < 0,001). Между группами больных СД-2 различий показателя не обнаружено.
Таким образом, среди всех обследованных больных СД-2 гипертрофия ЛЖ отмечена в 82,2 % случаев, при этом преобладал концентрический тип гипертрофии (95 %). Основная часть пациентов с легкой степенью СД-2 (73,3 %) не имела гипертрофии ЛЖ. Во II группе концентрическая гипертрофии ЛЖ обнаружена у 92,6 %, а в III - у 90,3 % обследованных. Необходимо
отметить, что у 3 пациентов с тяжелым течением заболевания (9,67 %) отмечен эксцентрический тип гипертрофии.
Диаметр ЛП у пациентов I группы также не отличался от контроля, однако во II и III группах этот показатель был выше контрольного на 7,33 (р < 0,05) и на 10,5 % (р < 0,01) соответственно. При сравнении диаметра ЛП в группах С Д-2 различной степени тяжести статистических отличий не обнаружено.
Ушах Е уменьшалась параллельно нарастанию степени тяжести СД-2. По сравнению с контролем этот показатель снизился во II группе на 13,54 % (р <
0,01). В III группе значение Ушах Е было на 19,8, чем в контрольной группе (р < 0,001), и на 17,2 % меньше (р < 0,01), чем в I группе. Между II и III группами по данному показателю достоверных различий не было.
Одновременно отмечено нарастание Ушах А параллельно степени тяжести СД-2. Наиболее выраженные изменения этого параметра отмечены в III группе обследованных, где данная величина превышала контрольное значение на 9,1 % (р < 0,05), а скорость, зарегистрированную в I группе, - на 14,3 (р<0,01). При сравнении Ушах А, измеренной в I и III группах, отличий не выявлено.
Изменение скоростей раннего и позднего диастолического наполнения ЛЖ и обусловило тенденцию к снижению по мере роста тяжести СД-2 основного показателя диастолической функции - соотношения Е/А. Высоко достоверное отличие по сравнению с контролем зарегистрировано в III группе, где данный показатель был ниже на 17,5 % (р < 0,001). При сопоставлении с I группой Е/А у больных III группы было ниже на 20,6 % (р<0,001). При сравнении II и III групп по данному показателю достоверных отличий не обнаружено.
Скорость изоволюмического расслабления (ШТ), отражающая активную фазу диастолы, в I группе не отличалось от контроля. Во II группе этот показатель был на 14,3 % выше, чем контрольная величина (р<0,05) и значение, полученные в I группе. ШТ, измеренный в III группе, превышал контрольный уровень на 28,6 % (р < 0,001) и был больше, чем значение, полученное в I группе на 28,6 % (р < 0,001).
Показатель пассивной диастолической растяжимости ЭТ прогрессивно нарастал с увеличением степени тяжести СД-2 . Этот параметр при сравнении с контрольной величиной был выше: в I группе на 11,8 % (р < 0,05), во II - на 17,6 (р < 0,01), в III - на 41,2 (р < 0,001). I и II группы статистически не отличались между собой по данному параметру. Значения ЭТ. измеренные у пациентов III группы, превышали таковые в I группе на 26,3 (р < 0,001), а во II -на 20,0 %(р< 0,001).
Параметры глобальной сократимости ЛЖ во всех группах существенно не отличались друг от друга и от контрольных значений. Тенденция к уменьшению при нарастании степени тяжести СД-2 отмечена лишь при анализе вели-
чины УО, однако достоверное различие зарегистрировано только при сравнении I и III групп (р < 0,05).
При анализе показателей трансмитрального кровотока признаки ДДЛЖ были выявлены у 82,2 % больных СД-2. У большинства пациентов с ДД (96,7 %) она развивалась по гипертрофическому типу. У основной части пациентов с легким течением СД-2 (80 %) не выявлено нарушений диастолической функции. У 96,3 % больных со средней степенью тяжести СД-2 и у
93,5 % больных с тяжелым течением СД-2 преобладающим нарушением ДФ также являлся гипертрофический тип. Однако необходимо отметить, что у двух пациентов, вошедших в III группу, зарегистрирован псевдонормальный тип ДДЛЖ. В работе не обнаружено ни одного случая рестриктивного нарушения диастолической функции у обследованных лиц с СД-2.
Выводы
В результате проведенного исследования установлено, что по мере возрастания степени эндотелиальной дисфункции у больных СД-2 нарастает степень диастолической дисфункции ЛЖ.
У лиц с выраженным изменением сосудодвигательной функции замедление активного расслабления ЛЖ проявлялось в основном по I гипертрофическому типу.
Признаки нарушения расслабления сердечной мышцы у пациентов с СД-2 обнаружены при отсутствии значимой систолической дисфункции миокарда ЛЖ.
Литература
1. Метревели Д.С. и др. II Терапевт, архив. 1992. № 10. С. 1-21.
2. ГолубятниковаГ.А. //Пробл. эндокринол. 1988. № 6. С. 47-51.
3. ParkJ. W. et al. И Klin. Wochensch. 1988. № 17. S. 773-778.
4. Thuesen L. et al. // Acta med. Scan. 1988. Vol. 224. № 4. P. 343-348.
5. Коган Б.М., Кузъмишин Л.Е., Соколова Д.А. II Сов. медицина. 1985. № 4. С. 76-79.
6. Airaksinen K.E.J. et al. //Diabetes Care. 1989. Vol. 12. P. 159-161.
7. Литвиненко А. Ф. Функциональная диагностика и некоторые механизмы развития диабетических кардиомиопатий и ангиопатий: Дис. ... д-рамед. наук. Киев, 1978.
8. Ивериели В.П. и др. II Кардиология. 1984. № 8. С. 30-34.
9. Devereux R.B. И Hypertension: pathophysiology, diagnosis and manage-
ment/Eds. J. Laragh, B.M. Brenner. N.Y., 1990. P. 359-377.
10. HammoundI.W. etal. //J. Am. Cool. Cardiol. 1988. Vol. 12. P. 996-1004.
11. Genau A. et al. IIJ. of American College Cardiology. 1992. Vol. 19. P.1550-1559.
12. Балахонова T.B. и др. II Терапевт, архив. 1998. № 4. C. 15-19.
Ростовский государственный медицинский университет 7 июня 2004 г.
