CC BY
14
Клшшна пед1атрш
УДК 616.12-092:612.13:616-008.9-056.52-053.6
СЕНАТОРОВА A.C., ЧАЙЧЕНКО Т.В.
Харьковский национальный медицинский университет
РЕМОДЕЛИРОВАНИЕ СЕРДЦА КАК РЕЗУЛЬТИРУЮЩАЯ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ И ГЕМОДИНАМИЧЕСКИХ ВЛИЯНИЙ У ПОДРОСТКОВ С ИЗБЫТОЧНОЙ МАССОЙ И ОЖИРЕНИЕМ
Резюме. С целью совершенствования диагностики стадийремоделирования сердца обследовано 100 подростков в возрасте от 10 до 18лет с избыточной массой тела и ожирением. Установлено, что процесс ремоделирования в виде увеличения индекса массы миокарда и толщины межжелудочковой перегородки инициируется уже при избыточной массе тела на начальной стадии инсулинорезистентности при повышении систолического и диастолического артериального давления в ночное время. Раннее вовлечение в процесс ремоделирования межжелудочковой перегородки на фоне метаболических расстройств является причиной нарушения ее кинетики и, по-видимому, является специфичным для метаболической кардиомиопатии при ожирении. Колебания артериального давления на фоне повышения его средних и максимальных значений могут рассматриваться как гемодинамическая компенсаторная «антиремоде-лирующая» реакция.
Ключевые слова: ожирение, избыточная масса тела, подростки, ремоделирование сердца.
Актуальность
Ремоделирование сердца — молекулярные, клеточные, интерстициальные изменения, которые манифестируют клинически в виде изменений размера, формы и функции сердца вследствие повреждения или стресса [1]. Гипертрофия миокарда является наиболее распространенным вариантом ремоделирования сердца, поскольку кардиомиоци-ты увеличиваются в размерах компенсаторно с целью поддержания сердечного выброса.
Ремоделирование при ожирении имеет две основные причины — гемодинамическую и метаболическую [2]. Метаболическая предрасположенность заключается в прямом воздействии регулирующих метаболитов, отложении адипоцитов между волокнами миокарда с возможным прямым токсическим влиянием.
Избыточное накопление жировой ткани у подростков происходит не за счет увеличения числа адипоцитов (как во внутриутробном периоде и раннем возрасте), а за счет увеличения их размеров, что, учитывая факт экспрессированности инсулиновых рецепторов на адипоцитах, ведет к снижению плотности этих рецепторов и формированию инсули-норезистентности (ИР), которая, в свою очередь, вызывает компенсаторный гиперинсулинизм. ИР ведет к снижению уровня поступающего в клетку инсулина с последующим энергодефицитом в ин-сулинозависимых тканях и компенсаторной стиму-
ляцией симпатоадреналовой системы с активацией ренин-ангиотензин-альдостероновой системы с последующим повышением артериального давления (АД) и формированием компенсаторной гипертрофии из-за увеличения нагрузки на миокард.
Цель настоящего исследования — совершенствование диагностики стадий ремоделирования сердца у подростков с избыточной массой тела и ожирением.
Материал и методы исследования
Под наблюдением находилось 100 подростков в возрасте от 10 до 18 лет с избыточной массой тела и ожирением. Проводилось стандартное антропометрическое исследование. Диагноз устанавливался согласно международным рекомендациям и действующему украинскому протоколу диагностики и лечения эндокринных заболеваний у детей. Среди обследованных — 60 мальчиков и 40 девочек. Подростки были разделены на 3 группы относительно перцентильного значения индекса массы тела: с избыточной массой тела (+ 1 стандартное отклонение (СО)) и ожирением (+ 2—3 СО и + > 3 СО) при отсутствии достоверной разницы в возрасте (р > 0,05).
Для характеристики углеводного обмена оценивали уровень глюкозы и инсулина натощак с расчетом индекса тощаковой инсулинорезистентности НОМА, а также проводили стандартный оральный глюкозотолерантный тест.
(^ъюробье ^ЛГ/рвбёши
Эхокардиография проводилась с использованием ультразвуковых аппаратов Sigma-21 (Kontron, Франция) и AU-3 Partner (фирмы Esaote Biomedica, Италия) с оценкой толщины задней стенки левого желудочка, толщины межжелудочковой перегородки (ТМЖП), линейных размеров левого и правого желудочков с расчетом конечного систолического и диастолического объемов левого желудочка, диаметров правого и левого предсердий, кинетики стенок в разные фазы сердечного цикла, с расчетом параметров систолической функции левого желудочка. Использовалась методика эхокардиоскопии, рекомендованная Американским эхокардиографиче-ским сообществом [3] с расчетом базовых параметров согласно методике L. Teicholz.
Индекс массы миокарда (ИММ) рассчитывали по формуле [4], общую толщину стенок (ОТС) по формуле Canau (1992) [5], для характеристики геометрии левого желудочка использовали метод P. Verdecchia (1994) [6].
Всем обследованным проводилось измерение офисного артериального давления (АД). Диагноз АГ устанавливался согласно The Fourth Report on the diagnosis, evaluation and treatment of high blood pressure in children and adolescents [7]. При проведении суточного мониторирования артериального давления использовали стандартные нормативы для детей подросткового возраста [8].
Полученные данные анализировались с помощью стандартных методов статистического анализа с использованием персонального компьютера с применением пакета прикладных программ Microsoft Office Exсel.
Результаты и обсуждение
В ходе настоящего исследования установлено, что избыточное жироотложение происходит по абдоминальному типу у всех обследованных подростков и ассоциируется с формированием инсулино-резистентности, а затем гиперинсулинизма на фоне инсулинорезистентности.
Пороговое значение (95-й перцентиль) по показателю индекса массы миокарда для детей старше 9 лет в норме составляет для девочек 40 г/м2,7, а для мальчиков 45 г/м2'7. По нашим данням, у подростков с избыточной массой тела его значение — 28,313 ± 1,230 г/м2,7, при ожирении +2—3 СО — 42,611 ± 1,210 г/м2,7, а при ожирении + > 3 СО — 49,62 ± 2,88 г/м2,7. Причем разница между группами (р < 0,001 и p < 0,05 соответственно) является достоверной и свидетельствует о нарастании гипертрофии миокарда в зависимости от степени избытка массы.
Проведенный по формуле Canau расчет общей толщины стенок (ОТС) выявил преимущественно эксцентрическую гипертрофию миокарда левого желудочка — значение ОТС 0,311 ± 0,040 при избытке массы 1-2 СО; 0,328 ± 0,011 при +2-3 СО; 0,333 ± 0,025 при + > 3 СО без достоверной разницы значений между группами.
Характеристика геометрии левого желудочка по методу Р. Verdecchia подразумевает дополнительный расчет ОТС межжелудочковой перегородки (ОТС МЖП) и ОТС задней стенки левого желудочка (ОТС ЗСЛЖ). По нашим данным, среднее значение ОТС ЗСЛЖ составило менее 0,45 и не имело достоверной разницы в группах (р > 0,05). В то же время обращает на себя внимание прогрессирующее увеличение ОТС МЖП в зависимости от степени избытка массы: 0,345 ± 0,009 при избытке массы 1-2 СО; 0,397 ± 0,007 при + 2-3 СО; 0,400 ± 0,021 при + > 3 СО с достоверной (р < 0,01, р < 0,05) разницей между группами. Значимым представляется факт утолщения МЖП на фоне достоверного увеличения полости левого желудочка в диастолу, что в некоторой степени занижает абсолютный прирост толщины МЖП.
Таким образом, значимым компонентом гипертрофии миокарда левого желудочка сердца у обследованных является изменение морфологии межжелудочковой перегородки. Проанализировав детально толщину МЖП на ее протяжении, пришли к выводу о преимущественной гипертрофии в апикальной части у 53 % подростков с ожирением, что согласуется с литературными данными [9, 10].
Исходная оценка уровней офисного АД продемонстрировала его повышение более 95-го перцен-тиля относительно пола и роста у 49,5 ± 8,3 % подростков с избыточной массой тела, у 61,3 ± 4,4% подростков с ожирением при ИМТ в диапазоне + 2-3 СО и у 69,7 ± 7,3 % подростков с ИМТ в диапазоне + > 3 СО.
По нашим данным, количество лиц с нормальным артериальным давлением прогрессивно уменьшается в зависимости от степени избытка массы тела с одновременным увеличением доли более тяжелых форм АГ. Интересным представляется факт отсутствия достоверной разницы в доле гипертен-зии «белого халата» в каждой из групп.
Исходя из факта вторичности изменений в миокарде по отношению к инсулинорезистентности с энергодефицитом и компенсаторной гиперсимпа-тикотонией с последующим повышением уровней артериального давления, провели анализ зависимости геометрических параметров от ИР и суточных профилей АД (табл. 1).
Как видно из представленных данных, наиболее значимо гемодинамическое влияние (преимущественно уровень и вариабельность ДАД) на увеличение массы миокарда как за счет общей толщины стенок, так и ТМЖП у пациентов с избыточной массой тела в присутствии инсулинорезистентно-сти. То есть уже при избыточной массе тела начинается процесс ремоделирования сердца. Причем ночные воздействия САД и ДАД напрямую связаны с увеличением ТМЖП.
При дальнейшем увеличении массы тела на увеличение ТМЖП влияют уровни САД как днем, так и ночью, а также длительность повышенного САД. Интересным представляется факт сильной отри-
Клтт'чна педтатр!я
4(31) • 2011
цательной зависимости ТМЖП с вариабельностью давления в ночное время. То есть высокая вариабельность АД при условии его повышения может рассматриваться как проявление компенсации, направленной на предупреждение дальнейшего эксцентрического ремоделирования.
У пациентов со значительным увеличением массы тела (+> 3 СО) длительность повышенного САД при увеличении его вариабельности продолжает оказывать «проремоделирующий эффект» преимущественно за счет ТМЖП, а колебания ДАД — «антиремоделирующий». Причем значимость инсу-линорезистентности и гиперинсулинизма на этой стадии максимальна.
В литературе имеются описания колебания диа-столического АД у пациентов с ожирением и предполагается их гемодинамическая и метаболическая значимость [11], в том числе и ассоциированность с инсулинорезистентностью [12]. Однако не проводятся четкие параллели со стадийностью ремо-делирования. В то же время результаты недавно проведенного исследования у взрослых женщин свидетельствуют в пользу ремоделирования миокарда уже при увеличении ИМТ на 5 пунктов с предположением факта существования метаболитов с прямым кардиотоксическим влиянием [13], что, собственно, и подтверждается нашими данными, т.к. именно при неморбидном ожирении продолжается увеличение массы миокарда, но теряются корреляционные связи со стандартными патогенетическими факторами — инсулинорезистентностью и артериальной гипертензией. Таким образом, имеется необходимость в продолжении исследований в данном направлении.
Выводы
1. Метаболические нарушения, ассоциированные с избытком массы тела, ведут уже в подростковом периоде к формированию ремоделирования миокарда левого желудочка сердца, проявляющегося в виде прогрессивной дилатации его полости в диастолу, увеличения индекса массы миокарда, эксцентрического ремоделирования при избытке массы тела и эксцентрической гипертрофии миокарда при ожирении за счет преимущественно апикальной гипертрофии межжелудочковой перегородки с одновременной ее гипокинезией.
2. Процесс ремоделирования в виде увеличения ИММ и ТМЖП инициируется уже при избыточной массе тела на начальной стадии инсулинорезистент-ности при повышении САД и ДАД в ночное время.
3. Раннее вовлечение в процесс ремоделирования МЖП на фоне метаболических расстройств является причиной нарушения ее кинетики и, по-видимому, является специфичным для метаболической кардио-миопатии при ожирении.
4. Колебания артериального давления на фоне повышения его средних и максимальных значений могут рассматриваться как гемодинамическая компенсаторная «антиремоделирующая» реакция.
5. Терапевтическое воздействие как на метаболизм, так и на гемодинамику должно начинаться при избыточной массе тела, когда возможно предупреждение дальнейшего ремоделирования миокарда.
Список литературы
1. Cohn J.N., Ferrari R, Sharpe N. Cardiac remodeling-concepts and clinical implications: a consensus paper from an international forum on cardiac remodeling. Behalf of an
Таблица 1. Корреляция между ремоделированием сердца, инсулинорезистентностью и суточным профилем АД у подростков с избыточной массой тела и ожирением, г
Параметр Избыточная масса тела, n = 18 Ожирение
+ 2-3 SD, n = 56 + > 3 SD, n = 26
ИММ ОТС ТМЖП ИММ ОТС ТМЖП ИММ ОТС ТМЖП
срСАДц -0,81 -0,44 -0,49 0,03 -0,49 0,57 0,49 -0,5 0,68
срСАДн -0,11 0,45 0,81 -0,3 -0,12 0,55 -0,12 -0,23 -0,48
срДАДц -0,8 -0,37 -0,42 0,05 -0,42 0,19 0,07 -0,02 0,38
срДАДн 0,1 0,16 0,99 -0,01 -0,2 0,31 -0,09 0,08 -0,44
ИВ САДц -0,8 0,26 -0,27 -0,27 -0,53 0,5 0,96 -0,63 0,88
ИВ САДн -0,76 0,27 0,09 -0,32 0,049 0,32 -0,82 -0,08 -0,46
ИВ ДАДц -0,82 -0,15 -0,15 0,17 -0,57 -0,32 0,37 -0,12 0,61
ИВ ДАДн 0,6 0,59 0,94 -0,26 -0,16 0,28 -0,7 -0,09 -0,6
КВ САДц 0,97 0,57 0,67 0,003 -0,01 -0,78 0,8 0,27 0,05
КВ САДн -0,93 -0,31 -0,37 -0,12 0,02 -0,63 -0,11 0,23 0,1
КВ ДАДц -0,47 0,43 0,5 -0,3 0,19 -0,25 0,02 -0,26 -0,13
КВ ДАДн -0,63 -0,28 -0,76 -0,29 0,15 -0,31 -0,5 -0,4 -0,3
НОМА 0,38 -0,64 0,11 -0,25 -0,07 -0,08 -0,43 -0,62 -0,75
Инсулин 0,1 -0,35 0,28 -0,11 -0,01 -0,07 -0,43 -0,82 -0,94
International Forum on Cardiac Remodeling // J. Am. Coll. Cardiol. — 2000. — 35. — 569.
2. Hutan Ashrafian, Thanos Athanasiou, Carel W le Roux. Heart remodelling and obesity: the complexities and variation of cardiac geometry // Heart. — 2011. — 97. — 171-172. 5ad doi:10.1136/hrt.2010.207092 Editorial
3. 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.
4. Khoury P.R., Mitsnefes M., Daniels S.R., Kimball T.R. Age-specific refernce intervals for indexed left ventricular mass in children // J. Am. Soc. Echocardiogr. — Jun 2009. — 22(6). — 709-14.
5. 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. — 15501558.
6. 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.
7. The Fourth Report on the diagnosis, evaluation and treatment of high blood pressure in children and adolescents // Pediatrics. - Aug 2004. - Vol. 114, № 2.
8. Soergel M, Kirschstein M., Busch C. et al. Oscillometric twenty-four-hour ambulatory blood pressure values in healthy children and adolescents: a multicenter trial including 1141 subjects// J. Pediatr. - Feb 1997. - 130(2). - 178-84.
9. Строгий В.В., Амбросимова Н.Н. Функциональное состояние сердца у детей с артериальной гипертензией и ожирением// Современная педиатрия. - 2009. - № 1(23). - С. 117-120.
10. Khositseth A., Suthutvoravut U, Chongviriyaphan N. Left ventricular mass and geometry in obese children // Asian J. Clin. Nutr. - 2009. - 1. - 58-64.
11. Ruiz. Pons M, Garcia Nieto V., Glez M. Garcia et al. Reduced nocturnal systolic blood pressure dip in obese children // Nefrologia. - 2008. - 28(5). - 517-524.
12. Marcovecchio M.L., Patricelli L, Zito M. et al. Ambulatory blood pressure monitoring in obese children: role of insulin resistance// JournalofHypertension. - 2006. - 24(12). - 2431-6.
13. Rider O.J, Petersen S.E., Francis J.M. et al. Ventricular hypertrophy and cavity dilatation in relation to body mass index in females with uncomplicated obesity//Heart. - 2011. - 97. - 203—8.5cc.
Получено 18.04.11 □
Сенаторова Г.С., Чайченко Т.В.
Харк1вський нацюнальний медичний унверситет
РЕМОДЕЛЮВАННЯ СЕРЦЯ ЯК РЕЗУЛЬТУЮЧА МЕТАБОЛ1ЧНИХ \ ГЕМОДИНАМ1ЧНИХ ВПЛИВ1В У П\ДЛ\ТК\В \З НАДЛИШКОВОЮ ВАГОЮ ТА ОЖИР\ННЯМ
Резюме. З метою вдосконалення дiагностики стадш ре-моделювання серця було обстежено 100 тдлггшв iз над-лишковою вагою та ожиршням вщ 10 до 18 ротв. Установлено, що процес ремоделювання у виглядi збшьшення шдексу маси мюкарда та товщини мiжшлуночковоi перегородки шщшеться вже при надлишковш вазi на почат-кових стад1ях шсулшорезистентносл в присутноста пщви-щеного систолiчного та дiастолiчного артерiального тиску вноч1 Ранне залучення в процес ремоделювання мiж-шлуночковоi перегородки на фош метаболiчних розладiв е чинником порушення и ынетики та, вiрогiдно, специ-фiчним для метаболiчноi кардюмюпати при ожиршш. Ко-ливання артерiального тиску на фош пщвищення його се-реднгх i максимальних значень можуть розглядатися як ге-модинамiчна компенсуюча «антиремоделююча» реакц1я.
Ключовi слова: ожиршня, надлишкова вага тша, пщлгт-ки, ремоделювання серця.
Senatorova A.S., Chaychenko T.V. Kharkiv National Medical University, Ukraine
CARDIAC REMODELING AS A RESULTANT OF METABOLIC AND HEMODYNAMIC EFFECTS IN OVERWEIGHT AND OBESE ADOLESCENTS
Summary. 100 overweight and obese adolescents aged from 10 to 18 years old were examined for improving the diagnostic stages of cardiac remodeling. It was established that the remodeling process in the form of increased myocardial mass index and interventricular septum thickness already initiates in overweight on the initial stage of insulin resistance in the presence of increased systolic and diastolic blood pressure during the night. Early involvement of the interventricular septum into the remodeling process associated with metabolic disorders causes kinetic impairment and, apparently, is specific for the metabolic cardiomyopathy in obesity. Variations in blood pressure accompanied by increased its average and maximum values can be regarded as a hemodynamic compensatory «antiremodelling» reaction.
Key words: obesity, overweight, adolescents, cardiac remodeling.
