CC BY
33
О Р И I И H А Л h // Ы Е (ТА Т h И
Ремоделирование сердца
при диабетической нефропатии_
В.Л.Баранов, О.А. Нагибовин Военно-медицинская академия, Санкт-Петербург
Резюме. 15 работе прослежена определенная закономерность в развитии структурно-функциональных кардиальных нарушений в зависимости от стадии диабетической 1шфропатии у больных сахарным диабетом типа 2. При наличии иормо-альбуминурии выявляются функциональные изменения со стороны сердца. Присоединение диабетической нефропатии усиливает эти изменения: нарушения минимальны при микроальбуминурической стадии диабетической нефропатии и максимально выражены при появлении протеинурии. При наличии диабетической нефропатии артериальная гипертеи-зия в большей степени, чем гипергликемия, определяет характер ремоделироваиия левого желудочка у больных сахарным диабетом типа 2.
Ключевые слова: сахарный диабет типа 2. диабетическая пефропатия, »хокардиография, артериальная гипертензия.
Cardiac remodeling in diabetic nephropathy V.L. Baranov, O.A. Nagibovich
Summary. The paper shows a certain regularity in ihe development of cardiac structural and functional disorders in relation to the stage of diabetic nephropathy in patients with type 2 diabetes nielli tus. Cardiac functional changes are detected in normoalbumin-urua. A concomitance of diabetic nephropathy enhances these changes: the disorders are minimal in the microalbuminuric sphase ofdiabctic nephropathy and maximal when proteinuria appears. In diabetic nephropathy, arterial hypertension determines the pattern of left ventricular remodeling in patients with type 2 diabetes mellitus to a greater extent than does hyperglycemia. Key words: type 2 diabetes mellitus, diabetic nephropathy, echocardiography, arterial hypertension.
Поражение почек при сахарном диабете (СД) типа 2 развивается у 30-60% больных [ 11. В 5-10% случаев диабетическая нефропатия (ДН) заканчивается терминальной стадией почечной недостаточности (ТСПН) [2], которая в структуре смертности больных СД типа 2 составляет 1,5-3% [3|. Самый ранний маркер поражения ночек при СД - микроальбуминурия (МАУ). Обнаружение МАУ при СД типа 2 является не только предвестником клинической стадии ДН, но свидетельствует
0 повышенном риске сердечно-сосудистой патологии. Какое из этих поражений будет доминировать у конкретного больного - неизвестно. Все стадии ДН ассоциируются с сердечно-сосудистой патологией [4, 5]. ДН приводит к 5-8-кратному увеличению смертности этих больных, по сравнению с лицами без СД и ДН [6,7]. Заболевания сердечно-сосудистой системы до настоящего времени продолжают оставаться ведущей причиной, приводящей к летальному исходу больных СД типа 2, не доживших до ТСПН [3]. Глубинные механизмы, обусловливающие факт сочетанного повреждения сердца и почек, до конца не изучены [1,8].
Цель исследования - определить структурно-функциональные особенности сердца у больных сахарным СД 2, имеющих различные стадии ДН, а также оценить роль артериальной гипертензии и гипергликемии в процессе ремоделироваиия левого желудочка в зависимости от наличия поражения почек.
Материалы и методы
Обследованы 57 больных в возрасте от 47 до 74 лет, проходивших стационарное лечение в кл и н и кс терап и и усовершенствования врачей Военно-медицинской академии. Пациенты были распределены на три группы. В
1 -ю группу вошли 25 больных (10 мужчин и 15 женщин) в возрасте 57,3±1,6 года с продолжительностью СД 8,6±1,4 года, у которых определялась нормоальбумину-рия (НАУ). Они составили контрольную группу. Во 2-ю -20 пациентов (6 мужчин и 14 женщин) в возрасте 58,0±2,7 года с продолжительностью ОД 9,9±2,1 года, у которых определялась МАУ. 3-ю группу составили 12 па-Iu-JCiггов (5 мужчин и 7 женщин) в возрасте 61,1 ±2,6 года с продолжительностью СД 15,4±2,5 года, у которых в моче определялась протеинурия (ПУ). Больные, имевшие инфекцию мочевыводящих путей, исключались из исследования. Пациенты всех групп были сопоставимы по возрасту, индексу массы тела, состоянию углеводного и липидного обмена, имели артериальную гипертензию. Активных жалоб па боли, сердцебиения, перебои в работе сердца больные не предъявляли. Краткая клинико-ла-бораторная характеристика обследованных групп больных представлена в табл. 1,2.
Таблица 1. Клинико-лабораторные показатели больных СД типа 2, включенных в исследование (М±т)
Показатель
Больные с НАУ (п=25)
Больные с МАУ (п=20)
Больные с ПУ (п=12)
Пол, м/ж 10/15 6/14 5/7
Возраст, лет 57,3±1,6 58,0±2,7 61,1±2,6
Длительность СД, лет 8,6±1,4 9,9±2,1 15,4±2,5*
Индекс массы тела, кг/м2 31,6±1,2 28,3±1,2 29,6+1,2
АД(С), мм рт. ст. 151 ±4 145±4 168+9*
АД(Д), мм рт. ст. 90+2 90+3 93±4
Гликемия натощак, 9,9±0,5 10,1±0,6 9,7±1,2 ммоль/л
НЬА1с,% 11,2±0,7 10,8±0,7 10,6+0,9
Холестерин, ммоль/л 6,3±0,3 6,0±0,4 6,2±0,4
Триглицериды. ммоль/л 1,75+0,21 2,1+0,3 1,7+0,2
Альбуминурия, мг/л 3,5±0,8 57,8±16,6* 417,9+75,1*
Креатинин крови, 0,08±0,001 0,09±0,01 0,15±0,02* ммоль/л
Примечание. ' - достоверность отличия с контролем (р<0,05).
Таблица 2. Показатели, характеризующие структурные особенности сердца больных СД типа 2 в покое (М±т)
Показатель Больные с НАУ (п=25) Больные с МУ (п=20) Больные с ПУ (п=12)
ТМЖП, мм 11,8+0,3 13,2+0,5* 13,5±0,4*
ТЗС, мм 12,1 ±0,3 13,0±0,4* 13,3±0,3*
КДР, мм 50,2±0,8 51,9±0,7* 53,3±0,9*
КСР, мм 34,2±1,1 34,4±0,6 36,4±1,2#
КДО, см3 121,3±3,2 139,9±5,9* 147,2±8,3*
КСО, см3 42,9+1,6 52,6±3,4* 53,5±3,9*
ММЛЖ, г 309±12 344±20* 377±14*
ИММЛЖ, г/м2 170±4 186±7* 224±8*#
Левое предсердие, мм 40,2+0,9 42,8±0,8* 41,3±1,8
Правое предсердие, мм 33,5+0,8 35,0±0,3* 34,5±1,4
Правый желудочек, мм 25,9±1,7 29,3±0,3* 29,6±0,6*
Примечание. * - достоверность отличия с контролем (р<0,05); # -достоверность отличия со 2-й группой (р<0,05); ММЛЖ - масса миокарда левого желудочка, ИММЛЖ - индекс массы миокарад левого желудочка.
Диагноз ДН устанавливали на основании определения содержания альбумина в первой утренней порции мочи. Альбуминурию выявляли методом конкурентного ре-цепторно-ферментного анализа с заменой антител на рекомбинантный альбуминсвязывающий рецепторный белок стрептококка группы С [9]. Исследование проводили трижды с интервалом 1 мсс. Стадию ДН устанавливали в соответствии с классификацией С.Мойешеп (1983 г.). НАУ - содержание альбумина в разовой порции мочи менее 20 мг/л. МАУ - содержание альбумина в
www.con.silinm-meclicum.com
Артериальная гипертензия Том 9 №6
О Р И Г И Н А Л Ь н />/ £ с: ТАТЬ и
разовой порции мочи от 20 до 200 мг/л. Макроальбуминурия или ПУ - содержание альбумина в разовой порции мочи более 200 мг/л. Скорость клубочковой фильтрации определяли по клиренсу эндогенного креатини-на и соотносили со стандартной иоверхноегыо тела (1,73 м-). Креатинин в сыворотке крови и моче определяли по цветной реакции Яффе методом Пол пера. Измерение его концентрации проводили на биохимическом анализаторе SPECTRl !М фирмы "ABBOT" (США). Уровень сахара в крови определяли глюкозооксидазиым методом. Содержание гликироваиного гемоглобина определяли колориметрическим методом на фотометре КФК-3 (Россия) с использованием диагностического набора завода химреактивов РЕАНАЛ (Венгрия).
Всем больным было проведено эхокардиографичес-кое исследование в покое и сразу после стандартной психоэмоциональной нагрузки, которой являлось компьютерное тестирование. Ультразвуковое исследование выполняли на ультразвуковом аппарате SIM 5000 с использованием датчика 2,5 МГц в М, В и D-режимах. Для получения стандартного изображения использовали па-растернальный доступ по короткой и длинной оси, а также верхушечный доступ, позволявший получить пя-тикамерное сечение сердца [10, 11]. Структуру левого желудочка оценивали по толщине межжелудочковой перегородки (ТМЖП), толщине задней стенки (ТЗС) в диастолу, конечному диастолическому (КДР) и конечному систолическому (КСР) переднезадним размерам. Конечный диастолический (КДО) и конечный систолический объемы (КСО) вычисляли по методу Teihholz. Из показателей, полученных при морфометрии левого желудочка, рассчитывали массу миокарда левого желудочка по формуле RDevereux (1995 г.). Измеряли диаметр правого желудочка, переднезадний размер левого предсердия, медиально-латеральный размер правого предсердия.
Диастолическую функцию левого желудочка определяли по значению времени изоволюмического расслабления левого желудочка (ВИРЛЖ), максимальной скорости быстрого наполнения (Е), времени замедления пика быстрого наполнения (Т>), максимальной скорости активного наполнения (А) и соотношению пика быстрого наполнения к пику активного наполнения (Е/А) [12]. Систолическую функцию оценивали по значению фракции укорочения (ФУ) и фракции выброса (ФВ).
Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием программы STATCRAPII-ICS ("Manugistic Inc.", США), она включала методы вариационной статистики, корреляционный анализ. Результаты представлены в виде М±т, где М - средняя величина изучаемого параметра, m - се средняя ошибка. Оценку достоверности различий средних величин для независимых переменных осуществляли по t-критерию Сгыодента. Различия считали достоверными при/><0,05.
Результаты и обсуждение
Было установлено, что толщина стенок левого желудочка у больных, имеющих ДН, превышает таковую у пациентов без ДН (см. табл. 2). Так, у больных с МАУ средняя ТМЖП составила 13,2±0,5 мм против 11,8±0,3 мм (/>=0,03) в контроле. ТЗС левого желудочка - 13,0±0,4 мм против 12,1+0,3 мм (/>=0,04) в группе сравнения. Нарастание тяжести ДН приводило к увеличению гипертрофии левого желудочка. ТМЖП у больных с ПУ составила 13,5±0,4 мм (/>=0,003),ТЗС - 13,3±0,3 мм (/>=0,004).
КДР у пациентов 2-й (51,9±0,7 мм,/>=(),045) и 3-й групп (53,3±0,9 мм,/>=0,01) превышали таковой в группе сравнения (50,2±0,8 мм) и значимо не различались между собой. Средние значения КСР в группах с ДН составили 34,4±0,6 мм, 36,4±1,2 мм (/>>0,05) против 34,2+1,1 мм в ко! ггроле.
КДО у пациентов 2-й (139,9±5,9 см \/>=0,01) и 3-й групп (147,2±8,3 смЗ, />=0,001) превышали таковой в группе сравнения (121,3±3,2 см^). (Средние значения КСО в группах с ДН составили 52,6±3,4 см3 (/>=0.02). 53,5±3,9 см3 (/>=0,018) против 42,9± 1,6 см-1 в контроле.
Масса миокарда левого желудочка у лиц с МАУ (344±20 г,/КО,05) и больных с ПУ (377+14 г,/><0,05) бы-
Таблица 3. Показатели, характеризующие диастолическую
функцию больных СД типа 2, включенных в исследование
(М±т)
Показатель Больные с Больные с Больные с
НАУ (п=25) МАУ (п=20) ПУ (п=12)
Е, м/с
исходно 0,73±0,03 0,72+0,06 0,67±0,06
после нагрузки 0,71 ±0,03 0,65±0,02
А, м/с
исходно 0,79±0,03 0,89+0.08 0,68+0,05*#
после нагрузки 0,77±0,03 0,70±0,04"
Е/А
исходно 0,95±0,06 0,82±0,02* 0,95±0,09
после нагрузки 0,96±0,07 0,99±0,09"
Т2, мс
исходно 170±7 190±6* 171+12
после нагрузки 160±8 225±10*"
ВИРЛЖ, мс
исходно 93±6 116±4* 104±5
после нагрузки 87±3 97±3*л
Примечание. * - достоверность отличия с контролем (р<0,05); " - достоверность отличия с исходным значением (р<0,05); # - достоверность отличия со 2-й группой (р<0,05).
ла значимо выше, чем в группе сравнения (309±12 г). Аналогичная зависимость была выявлена для индекса массы миокарда левого желудочка (см. табл. 2).
Прогрессирование ДН приводило не только к изменению геометрии левого желудочка, но и сопровождалось расширением других камер сердца - левого и правого предсердий, правого желудочка (см. табл. 2).
Последовательность возникновения нарушения диа-еголической функции, регионарной и глобальной сократимости левого желудочка у больных ишемической болезнью сердца общеизвестна. Типична ли эта закономерность при развитии ДН у больных СД типа 2? Логично предположить, что выявленные структурные изменения должны сопровождаться функциональными нарушениями, причем у больных с ПУ эти изменения должны быть выражены максимально.
Преобладание максимальной скорости активного наполнения (А) над максимальной скоростью быстрого наполнения (Е) отмечено во всех группах (табл. 3) и свидетельствовало о нарушении диастолической функции левого желудочка вне зависимости от наличия ЖГ. Однако отношение E/A в группе с МАУ (0,82±0,02, />=0,045) было меньше, чем в группе сравнения (0,95±0,09) за счет более выраженного перераспределения кровотока в фазу активного наполнения у больных с МАУ. Время замедления пика быстрого наполнения (Т2) и ВИРЛЖ у боль-пых 2-й группы (190+6 мс, />=0,04 и 11б±4 мс, />=0,01) значимо превышали аналогичные показатели контрольной группы (170±7 мс и 93±6 мс). Представленные данные указывают на повышение жесткости и ригидности миокарда пациентов с МАУ по сравнению с больными без ДН.
Нагрузочный тест приводил в основном к однонаправленным изменениям параметров, отражающих диастолическую функцию в 1-й и во 2-й группах (см. табл. 3). Так, в 1-й группе среднее значение пика Е после нагрузки (0,71 ±0,03 м/с) имело тенденцию к снижению по сравнению с исходным значением (0,73±0,02 м/с). Аналогичную динамику наблюдали у пика Е во 2-й группе -0,65±0,02 и 0,72±0,06 м/с соответственно. Значение пика А существенно не изменилось в 1-й группе (0,79±0,03 м/с - исходно, 0,77±0,03 м/с - после нагрузки) и значимо уменьшилось (с 0,89±0,08 м/с до 0,70±0,04 м/с, />=0,06) во 2-й группе. Соответственно отношение E/A практически не менялось (0,95±0,06 против 0,96±0.07) у больных с НАУ и отчетливо увеличилось (с 0,82+0,02 до 0,99±0,09, />=0,04) у пациентов с МАУ. ВИРЛЖ уменьшилось с 93±6 мс до 87±3 мс и со 116±4 мс до 97±3 мс (/>=0,009) в 1-й и во 2-й группах. Отличия наблюдались лишь по времени замедления пика быстрого наполнения (Т>): если в 1-й группе его значение практически не изменилось (170±7 мс и 1б0±8 мс), то во 2-й - увеличилось со 190±6 мс до 225+10 мс, />=0,03. Данные факты
Артериальная гипертензия Том 9 №6
www.consilium-medicum.com
О Г И Г И Н Л Л /> // 1,1 С < 7 .4 Т I, И
217
Таблица 4. Показатели, характеризующие систолическую функцию желудочков больных СД типа 2, включенных в исследование (М±т)
Таблица 5. Корреляции между кардиальными и другими параметрами у больных при отсутствии и наличии ДН
Показатель
Больные с НАУ (п=25)
Больные с МАУ (п=20)
Больные с ПУ (п=12)
ФУ, % исходно после нагрузки ФВ, % исходно после нагрузки
35,5+0,5 35,4±0,7
64,7±0,7 64,5±0,9
34,3±1,1 33,7±0,2*
62,5± 1,6 61,7+0,4 '
33,2±0,9* 61,1±1,4"
Параметр
Больные с НАУ
Больные с МАУ и ПУ
Примечание. * - достоверность отличия с контролем (р<0,05).
свидетельствует о снижении резервных возможностей миокарда левого желудочка больных СДтипа 2 с МАУ.
Пики Е (0,67±0,06 м/с) и А (0,68+0,05 м/с, />-0,04) у больных 3-й группы были меньше, чем в 1-й и во 2-й группах (табл. 3). Отношение Е/А в группе с ПУ (0,95±0,09) практически не отличалось от такового в группе с НАУ. По-видимому, псевдонормализация этого коэффициента у пациентов с ПУ наблюдалась вследс твие уменьшения вклада в диастолу левого предсердия.
I (апротив, средние значения 'Г, и ВИРЛЖ у больных 3-й
группы (171+11 мс и 104±5мс) незначимо превышали
аналогичные показатели группы сравнения (170±7 мс и 03±6 мс). Представленные данные указывают на повы-
шение жесткости и ригидности миокарда у больных с ПУ по сравнению с пациентами без поражения почек и с начальной стадией ДН.
У больных с МАУ показатели, отражающие систолическую функцию, исходно не отличались от таковых в контроле. Так, в покое ФУ составила 34,3±1,1%, а ФВ -б2,5±1,6%. Нагрузочный тест приводил к разнонаправленным изменениям систолической функции в 1-й и во 2-й группах. В группе безДН она практически не изменилась, в то же время у больных с МАУ снизилась (табл. 4). После нагрузки средние значения ФУ и ФВ стали достоверно меньше во 2-й группе (33,7±0,2%, />=0,027 и 61,7±0,4%, />=0,01) по сравнению с 1-й (35,4±0,7% и б4,5±0,9%).
Нагрузочный тест больным с клинической иефропа-тией не проводился в силу явного снижения у них глобальной сократительной способности миокарда в покое (см. табл. 4). ФУ (33,2+0,9".., />=0,02) и ФВ (61,1 ±1,4%, />=0,02) исходно у них были значимо меньше, чем в группе сравнения (35,5±0,5% и 64,7±0,7%).
Толщина стенок левого желудочка у больных с наличием и отсутствием ДН находилась в прямой зависимости от уровня артериального давления, причем при наличии поражения почек зависимость была более выражена (табл. 5). Аналогичная закономерность была получена и для гликемии натощак (см. табл. 5). Показатели, отражающие диастолическую функцию левого желудочка, у больных с НАУ зависели только от глюкозы крови, в то время как у пациентов с ДН еще и от уровня артериального давления (см. табл. 5). Фракция выброса в группе с НАУ не зависела от изученных гемодинамических и метаболических показателей. Напротив, в группе с поражением почек между данными показателями была установлена прямая зависимость, причем более сильная для диастолического артериального давления (см. табл. 5).
Таким образом, выявлена закономерность в развитии структурно-функциональных кардиальных нарушений в зависимости от стадии ДН у больных СДтипа 2. НАУ ассоциируется с функциональными изменениями со стороны сердца. Присоединение ДН усиливает эти измепе-
Толщина стенок левого желудочка
АД (С) 0,38 <0,05 0,49 <0,05
АД (Д) 0,35 <0,05 0,36 <0,05
Гликемия натощак 0,37 <0,05 0,45 <0,05 Максимальная скорость быстрого наполнения левого желудочка
АД (С) -0,12 >0,05 0,07 >0,05
АД (Д) -0,13 >0,05 -0,35 <0,05
Гликемия натощак -0,22 <0,05 0,22 <0,05 Максимальная скорость активного наполнения левого желудочка
АД (С) 0,14 >0,05 0,46 <0,05
АД (Д) 0,07 >0,05 -0,05 >0,05
Гликемия натощак -0,07 >0,05 0,22 <0,05 ФВ левого желудочка
АД(С) 0,08 >0,05 0,01 >0,05
АД (Д) 0,08 >0,05 0,32 <0,05
Гликемия натощак -0,02 >0,05 0,30 <0,05
пня: нарушения минимальны при МАУ-сгадии ДН и максимально выражены при появлении ПУ. При наличии ДН артериальная гипертензия в большей степени, чем гипергликемия, определяет характер ремоделировапия левого желудочка у больных СД типа 2.
Выводы
1. В отсутствии ДН кардиальные нарушения у больных СД типа 2 представлены нарушением диастол и ческой функции левого желудочка.
2. Для МАУ-стадии ДН характерны гипертрофия и диа-сголическая дисфункция левого желудочка, снижение систолической функции при нагрузке.
3. ПУ-стадияДН ассоциируется с гипертрофией и диастол ичеекой дисфункцией левого желудочка, снижением глобальной сократительной способности миокарда в покое.
4. У больных СДтипа 2 с ДН артериальная гипертензия является более значимым фактором прогрессирования кардиальных нарушений, чем гипергликемия.
Литература
¡.Дедов IUL Ulecтакова MB.Диабетически» нефропатия. М: Универсум Пабтишиг, 2000; 240 с.
2. Mogemen СИ, Damsgaard ИМ, FwlandA et a!. Microalbuminuria m non-insulin -dependent diabetes: ¡Review]. Clin Nephral 1992; .M (suppt. I): 528-M i Шестакова МЛ. Сунцов ЮЛ, Дедов ИЛ. Диабетическая нефропатия: состояние проблемы в мире и в России. Сахарный диабет 2001; /2 (Л): 2-4.
4. Cimino A, Rocca I., < lirelliA, I 'alentini V. Ibe relationship between diabetic nephropathy and ischemic cardiopathy: study of an out - patient type 2 diabetic population Diahetologia 1998; 41 (snppl, !):A292.
5. Part 'inn Uli. Nielsen /-'S". Hann IM et at. Macro-microangiopathy unci endothelial dysfunction in NIDDMpatients with and without diabetic nephropathy. Dia-betotogia 1996:.19 (12): !590-7.
6. Nielsen FS, Voldsgaard AI, CallM/l el at. Apolipoprotein (a) and cardiovascular disease in type 2 (non-insulin-depem/enl) diabetic patients with audwithout diabetic nephropathy. I)iabetologia / <><>.*,- .{6 (5): 4)8-44-
Wang SI., I lead J, Stei>ens I., FullerJH, Excess mortality and its relation to hypertension and proteinuria in diabetic patients. The world health organization multinational study of vascular disease in diabetes. Diabetes Care 1996:19 (4); Í05-I2.
8. Нсишбалкип МЛ.Диабетапогия. M. Медицина, 2000; 672 с.
9. Гуначчва Т.Н.. Орюва CIL Палагиюк HJ ., Вшчек НА, Кузьмина МС, Тото-,'шп /I.'!. (Упредеж'пиемикроальбуминучши с применением рекимбинантио-го альбумипового рецептора. Кпип.лаб. диагностика 1997:2: 14-6.
I О. Новиков ПЛ. Методика лхокардиографии. СПб: СПбМАПО. 1994:47 с.
11. Шиллер П.. Осиное МА. Клиническая лхокардиог/мфия. М.- Мир. 199 5: .147 с.
/ 2. Лчехип ЛШ.. Седов НЛ.Допшшр-яхокардиография. Л/, /996; 80 с. Ii Devereux RH. Metods of recognition and assessment of left ventricular hyper -trophy. Mediografihia 1995. 17 (1): 12-6.
14- Mogensen СБ, Christensen CK. Vittinghus F.. The stages in diabetic renal disease. With emphasis on the stage of incipient diabetic nephropathy. Diabetes 108.1: .12 (suppl. 2): 64-78.
www.consiIium-meclicum.com
Артериальная гипертензия Том 9 N"6
