CC BY
21
УДК 616. 233: 612.67
ВНУТРИСЕРДЕЧНАЯ И ЛЕГОЧНАЯ ГЕМОДИНАМИКА И ЭНДОТЕЛИН-1 У ПОЖИЛЫХ БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНЬЮ ЛЕГКИХ
Л.Б. Постникова1, М.В. Болдина2, Н.И. Кубышева, Р.З. Миндубаев,
о
А.В. Брунова, В.А. Костров
Военно-медицинский институт ФСБ России,
Городской консультативный центр для больных с хроническими обструктивными заболеваниями легких МЛПУ, Городская больница № 28, г. Нижний Новгород
Проанализированы особенности морфометрических и гемодинами-ческих параметров сердца методом допплерэхокардиографии и динамика эндотелина-1 в крови у 32 пожилыге больных с хронической обструктивной болезнью легких П—1У стадии. У всех пациентов были увеличены размеры правого желудочка, среднее давление в легочной артерии, отмечено избыточное накопление эндотелина-1 в циркуляции. Выраженная бронхиальная обструкция сочеталась также с расширением диаметра выносящего отдела легочной артерии, увеличением левого предсердия, систолической дисфункцией левого желудочка и снижением его фракции выброса. Полученные данные свидетельствовали о формировании вторичной легочной артериальной гипертензии, хронического легочного сердца и нарушении центральной гемодинамики, что позволяет рассматривать хроническую обструктивную болезнь легких как заболевание с системными проявлениями: повреждением эндотелия артерий с эндотелиальной дисфункцией, атеросклерозом с формированием ИБС.
Ключевые слова: хроническая обструктивная болезнь легких, пожилые, легочная артериальная гипертензия, эндотелин-1 Key words: chronic obstructive pulmonary disease, the elderly, pulmonary artery hypertension, endothelin-1
1 Постникова Лариса Борисовна, Военно-медицинский институт ФСБ России, г. Нижний Новгород, кафедра внутренних болезней, д-р мед. наук, доцент. Тел.: (831)433-25-34, 8-910-390-64-37 — моб.
2 Болдина Марина Викторовна, Городской консультативный центр для больных с хроническими обструктивными заболеваниями легких МЛПУ ГБ № 28, г. Нижний Новгород, врач-пульмонолог. Тел.: 8-910-390-64-37.
Костров Владимир Александрович, Военно-медицинский институт ФСБ России, г. Нижний Новгород, канд. мед. наук, (831) 433-25-34.
Хроническая обструктивная болезнь легких входит в группу ведущих хронических заболеваний и занимает в развитых странах 5-е место по распространенности и смертности. В современной концепции экспертов ВОЗ (GOLD, 2007) тяжесть и прогноз хронической обструктивной болезни легких определяются не только нарушением респираторной составляющей, но и внеле-гочными проявлениями (васкулопатия малого круга кровообращения с развитием вторичной легочной артериальной гипертензии, атеросклероз, ИБС, хроническая сердечная недостаточность, кахексия, атрофия скелетных мышц и др.) [1,2]. В то же время у лиц пожилого возраста хроническая обструктивная болезнь легких ассоциирована с дополнительными морфофункци-ональными изменениями бронхолегочной системы (уменьшение площади капиллярного русла в легочной ткани, сенильная эмфизема, фиброзные изменения бронхопульмональной ткани, снижение эластичности грудной клетки, дисфункция и ослабление силы дыхательной мускулатуры и др.) и повышением сердечно-сосудистого риска [3]. Поэтому у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких старшей возрастной группы целесообразно не только диагностировать вентиляционные нарушения, но и уточнять показатели внутрисердеч-ной и легочной гемодинамики. Особую роль в изучении гемодинамики малого круга кровообращения играет применение допплер-ЭхоКГ [4]. В то же время у больных хронической об-структивной болезнью легких возможности этого исследования сердца оценены недостаточно, особенно у пожилых лиц.
Причиной вторичной легочной гипертензии у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких, с одной стороны, является прямое воздействие токсических продуктов сигаретного дыма и атмосферного воздуха на эндотелий пульмональных сосудов, с другой — хроническая гипоксия, что, в конечном счете, вызывает ва-зоконстрикцию и ремоделирование стенки легочных артерий [5,6,7]. Среди широкого спектра вазоактивных медиаторов, высвобождаемых эн-дотелиоцитами, следует выделить эндотелин-1. Этот пептид при хронической гипоксии опосредует вазо- и бронхоконстрикцию, вызывает ми-тогенный эффект, усиливает пролиферацию
фибробластов и миоцитов бронхов и легочных артерий. Содержание эндотелина-1 у больных хронической обструктивной болезнью легких ранее исследовали в плазме крови, индуцированной мокроте, моче, конденсате выдыхаемого воздуха [8]. Однако до настоящего времени данные о продукции эндотелина-1 при хронической обструктивной болезни легких весьма противоречивы и фрагментарны, что связано с недостаточным количеством пациентов, включением в обследование больных хронической об-структивной болезнью легких без учета степени тяжести и стадии заболевания.
Представляется актуальным изучить параметры внутрисердечной и легочной гемодинамики, концентрацию эндотелина-1 в крови у пожилых больных с обострением хронической об-структивной болезни легких различной степени тяжести.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследование проводилось в течение 2008 г. на базе «Городского центра для больных с хроническими обструктивными заболеваниями легких» МЛПУ Городской больницы № 28 и в иммунологической лаборатории МЛПУ «ДГКБ № 27», «Айболит», г. Нижнего Новгорода.
Обследовано 32 больных со стабильным течением хронической обструктивной болезни легких обоего пола в возрасте 55—75 лет. В зависимости от степени тяжести пациентов разделили на 2 группы: 1-я группа (n = 15) — больные хронической обструктивной болезнью легких II стадии (ОФВ1 — 70 — 50%), 2-я группа (n = 17) — пациенты с хронической обструктивной болезнью легких III—IV стадии (ОФВ1 < 50%). В 1-й группе у 16% обследованных хроническая обструктивная болезнь легких сочеталась с гипертонической болезнью без ИБС, у 27% пациентов 2-й группы были клинические проявления ИБС и гипертонической болезни. 10 здоровых некурящих лиц в возрасте 47,2 ± 5,3 года составил 3-ю группу (контрольную). Диагноз хроническая обструктивная болезнь легких устанавливали в соответствии с рекомендациями GOLD (2007) с учетом факторов риска (курение, индекс курения, профессиональные вредности), респираторных симптомов, параметров компьютерной спирометрии после теста с бронхолитиком (табл. 1). Индекс курения рассчитывали по формуле — (количество сигарет, выкуриваемых в сутки, х годы куре-ния)/20. Респираторные симптомы оценивали в
Таблица 1
Характеристика пациентов
Показатель Всего Группа
1-я 2-я
Возраст, годы 65,4 ± 6,7 63,7 ± 5,9 69,3 ± 5,2
Мужчины/ 27/5 13/2 14/3
женщины
Проф. 13 7 6
вредности
Курильщики 24 13 11
Индекс 41,5 ± 5,8 40,6 ± 5,2 44,3 ± 6,9
курения
Кашель, 1,47 ± 0,61 1,51 ± 0,45 1,45 ± 0,72
баллы
Мокрота, 0,84 ± 0,09 1,22 ± 0,20 0,44 ± 0,05
баллы
Одышка, 2,71 ± 0,57 2,13 ± 0,63 3,11 ± 0,61
баллы
ОФВр л/% 1,52 ± 0,56 1,91 ± 0,39 1,19 ± 0,33
51,7 ± 10,34 68,23 ± 9,29 37,66 ± 10,22
офв1/ 54,9 ± 9,1 60,81 ± 8,28 44,16 ± 11,37
ФЖЕЛ, %
Примечание. ОФВг — объем форсированного выдоха в 1-ю секунду. ФЖЕЛ — форсированная жизненная емкость легких.
баллах: кашель: 1 балл — непостоянный утренний кашель; 2 — постоянный утренний кашель, 3 — постоянный кашель в течение дня; мокрота: 1 балл — слизистая мокрота в небольшом количестве; 2 — обильная слизистая мокрота, 3 — гнойная мокрота; одышка: 1 балл — одышка при быстрой ходьбе, 2 — одышка приводит к остановке при ходьбе по ровной поверхности, 3 — одышка при ходьбе на расстояние до 100 м, 4 — одышка при одевании, разговоре.
Функцию внешнего дыхания исследовали на компьютерном спирографе «SpiroLab III», Италия. Для бронхолитического теста использовали ß2-аго-нист короткого действия ДАИ «Вентолин» со спей-сером в дозе 400 мкг.
Всем больным выполнялась допплер-ЭхоКГ на аппарате «Esaote My lab 15» (Нидерланды) по стандартным методикам [9] из левого парастернального и апикального подхода путем вывода курсором одномерных ЭхоКГ из двухмерных изображений с оценкой морфометрических параметров (конечно-диастолический (КДО) и конечно-систолический (КСО) объемы, конечно-систолический и конечно-дистолический размеры (КСР) левого желудочка, фракция выброса левого желудочка, толщина задней стенки (ТЗС) левого желудочка и межжелу-
дочковой перегородки (ТМЖП), размер полостей правого желудочка и левого предсердия, диаметр выносящего отдела легочной артерии на уровне клапана). Импульсно-волновым допплером регистрировали поток в устье легочной артерии, определяли время ускорения потока (АТ, с) в выносящем тракте правого желудочка ко времени выброса (ЕТ, с). Расчет среднего давления в легочной артерии (Ср. ДЛА) производился по формуле A. Kitabatake.
Содержание эндотелина-1 в сыворотке крови определяли иммуноферментным методом с помощью набора реагентов «Biomedica Gruppe», Австрия.
Статистическую обработку данных проводили с помощью программы Statistica 5,5. Рассчитывали средние величины (М), среднеквадратичные отклонения (8). Достоверность различий средних величин определяли с помощью t-критерия Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Данные исследования параметров внутрисер-дечной и легочной гемодинамики у пожилых больных с обострением хронической обструк-тивной болезни легких представлены в табл. 2.
Сравнительный анализ данных ЭхоКГ-иссле-дования больных показал, что в 100% случаев у обследованных со средней степенью тяжести заболевания морфометрические показатели левого желудочка не отличались от таковых в контрольной группе. Напротив, у пациентов 2-й группы с выраженным нарушением проходимости бронхов (OOBj > 50%) зарегистрировано достоверное увеличение толщины задней стенки левого желудочка (p = 0,048) и толщины межжелудочковой перегородки (p = 0,04), ди-латация левого желудочка, обусловленная изменением его конечного систолического размера и объема (p = 0,044 и p = 0,039 соответственно), а также снижение фракции выброса (p = 0,041) по сравнению со здоровыми некурящими лицами, что свидетельствует о развитии ремоделиро-вания левого желудочка и нарушении центральной гемодинамики.
При сравнительной оценке показателей гемодинамики малого круга кровообращения у больных старше 55 лет можно отметить, что по мере прогрессирования бронхиальной обструкции от II к IV стадии хронической обструктив-ной болезни легких изменялся размер левого предсердия и правого желудочка в сторону увеличения. Так, достоверное различие их размера
с таковыми контрольной группы зафиксировано у пациентов 2-й группы (ЛП, p = 0,047; ПЖ параст., p = 0,048; ПЖ апик., p = 0,028). А у больных хронической обструктивной болезнью легких II стадии определялось только статистически значимое расширение правого желудочка и лишь при левом апикальном подходе (p = 0,047).
Наряду с увеличением левого предсердия и правого желудочка, у всех обследованных больных наиболее характерными изменениями были увеличение среднего давления в легочной артерии и уменьшение отношения АТ/ЕТ по сравнению с таковыми в группе здоровых некурящих лиц, что служит ЭхоКГ-критерием легочной ар-
Таблица 2
Показатели внутрисердечной и легочной гемодинамики у больных хронической обструктивной болезнью легких
Примечание. Параст. — левый парастернальный подход ЭхоКГ, апик. — левый апикальный подход ЭхоКГ; КДО — конечно-диас-толический объем, КСО — конечно-систолический объем, КСР — конечно-систолический размер, КДР — конечно-диастолический размер, ЛЖ — левый желудочек, ФВ — фракция выброса, ТЗС — толщина задней стенки, ТМЖП — толщина межжелудочковой перегородки, ЛП — левое предсердие, ПЖ — правый желудочек, * — достоверность различий относительно группы здоровых некурящих лиц (р т 0,05).
териальной гипертензии. Согласно классификации тяжести легочной артериальной гипертензии, в среднем у большинства пациентов определялась умеренная гипертензия (1-я группа — 21,51 ± 4,21; p = 0,047; 2-я - 36,97 ± 4,18; p = 0,012) [9]. Однако у 5 (29,4%) больных 2-й группы среднее давление в легочной артерии колебалось в пределах 46-50 мм рт. ст., что соответствует значительной тяжести легочной артериальной гипертензии. Подтверждением вторичной легочной артериальной гипертензии у больных с тяжелой и крайне тяжелой степенью хронической обструктивной болезни легких также следует отнести снижение индекса АТ/ЕТ (p = 0,017) и расширение диаметра выносящего отдела легочной артерии (p = 0,024).
Итак, у пациентов старше 55 лет, имеющих критерии хронической обструктивной болезни легких как II, так и III—IV стадии мы установили легочную артериальную гипертензию и расширение правого желудочка. Углубление морфо-метрических изменений правых и левых отделов сердца, нарастание гипертензии, а также нарушения центральной гемодинамики отличало пациентов с хронической обструктивной болезнью легких с тяжелым и крайне тяжелым течением. Таким образом, следствием прогрессирования хронической обструктивной болезни легких является целый ряд патологических изменений правых и левых отделов сердца, характер которых нельзя вместить в существующие рамки понятия «легочное сердце» по определению ВОЗ, имеющего лишь анатомический смысл.
В развитии легочной артериальной гипертен-зии особое место занимает механизм усиления продукции эндотелина-1 активированными клетками эндотелия артерий. Для подтверждения данного постулата мы проанализировали динамику содержания данного пептида у больных хронической обструктивной болезнью легких старше 55 лет в зависимости от функциональной стадии болезни.
На рисунке отчетливо видно статистически значимое повышение уровня эндотелина-1 в крови у всех пациентов. Однако следует подчеркнуть, что у больных хронической обструктивной болезнью легких III-IV стадии среднее значение уровня эндотелина-1 превышало его концентрацию как у здоровых некурящих лиц (p = 0,008),
Группа
Показатель
1 я 2 -я 3- я
КДО ЛЖ, 117,06 ± 30,9 119,22 ± 23,91 121,23 ± 19,3
мл
КСО ЛЖ, 57,10 ± 19,1 62,60 ± 22, 58* 53,40 ± 15,2
мл
КСР ЛЖ, 37,81 ± 0,28 42,12 ± 0,46* 35,10 ± 0,18
мм
КДР ЛЖ, 46,30 ± 7,76 47,77 ± 5,31 45,23 ± 4,37
мм
ФВ ЛЖ, % 48,16 ± 4,93 45,24 ± 4,24* 54,31 ± 2,18
ТЗСЛЖ, 11,04 ± 1,75 12,88 ± 1,13* 9,37 ± 0,77
мм
ТМЖП, мм 11,50 ± 1,42 12,63 ± 1,85* 9,21 ± 0,42
ЛП, па- 34,33 ± 6,47 40,59 ± 4,43* 31,2 ± 3,21
раст., мм
ПЖ, па- 28,17 ± 1,72 32,88 ± 1,92* 25,41 ± 1,69
раст., мм
ПЖ апик., 36,16 t 1,72* 39,88 ± 2,68* 29,27 ± 1,26
мм
Диаметр 25,5 ± 2,61 31,92 ± 2,41* 22,67 ± 1,89
ЛА, мм
АТ/ЕТ 0,39 ± 0,06 0,31 ± 0,02* 0,42 ± 0,02
СрДЛА, 21,51 t 4,21* 36,97 ± 4,18 13,80 ± 1,23
мм рт. ст
d п: О
3 2,5 2
1,5 1
0,5 0
2,43*
1,86*
0,67
Здоровье
ХОБЛ II ст
ХОБЛ III-IV ст
Содержание эндотелина-1 в крови у здоровых некурящих лиц и больных хронической обструктивной болезнью легких Н—1У стадии.
* — Достоверность различий относительно группы здоровых некурящих лиц (р < 0,05), ** — достоверность различий относительно группы здоровых некурящих лиц (Р < 0,01).
так и у пациентов 1-й группы (р = 0,04). Таким образом, учитывая установленные нами особенности изменений показателей среднего давления в легочной артерии в группах в зависимости от нарушения легочной функции, можно рассматривать избыточное накопление эндотелина-1 в циркуляции как один из важных дополнительных количественных маркеров, участвующих в развитии легочной артериальной гипертензии и хронического легочного сердца при хронической обструктивной болезни легких.
ВЫВОДЫ
1. У пациентов с хронической обструктивной болезнью легких старше 55 лет установлено наличие легочной артериальной гипертензии, признаков ремоделирования правых и левых отделов сердца, систолической дисфункции левого желудочка, зарегистрированы критерии нарушения центральной гемодинамики.
2. Отмеченные изменения наиболее выражены у больных с тяжелым и крайне тяжелым течением хронической обструктивной болезни легких. Ремоделирование морфологических структур сердца, несомненно, связано с участием длительно сохраняющейся легочной артериальной гипертензии.
3. Увеличенное содержание эндотелина-1 в крови у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких II—IV стадии наиболее выражено у больных с тяжелым нарушением бронхиальной проходимости и высоким средним давлением в легочной артерии.
4. Полученные данные подтверждают концепцию системного воспаления и наличие системных проявлений при хронической обструк-тивной болезни легких различных стадий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive lung disease. Date last accessed: June 30, 2007.
2. Чучалин А. Г. Хроническая обструктивная болезнь легких и сопутствующие заболевания // Пульмонология. 2008. № 2. С. 5-14.
3. Некрасов А.А., Кузнецов А.Н. Влияние ожирения на гемодинамику и вентиляцию у пожилых больных с сочетанием ишемической болезни сердца и хронической обструктивной болезни легких // Клин. геронтол.
2007. Т. 7, № 13. С. 13-16.
4. Баранов В.Л., Харитонов М.А., Хрусталева М.И. Сравнительная характеристика допплерографических исследований в оценке диастолической функции у больных бронхиальной астмы // Пульмонология.
2008. № 2. С. 20-24.
5. Wright JL., Tai H., Churg A. Cigarette smoke induces persisting increases of vasoactive mediators in pulmonary arteries // Amer. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2004. № 31. P. 501-509.
6. Beghe B., Bazzan E., Baraldo S., Calabrese F., Rea F. et al. Transforming growth factor-beta type II receptor in pulmonary arteries of patients with very severe COPD // Europ. Respir. J. 2006. Vol. 28. № 3. P. 556-562.
7. Santos S., Peinado V.I., Ramirez J., Melgosa T., Roca J. et al. Characterization of pulmonary vascular remodelling in smokers and patients with mild COPD // Europ. Respir. J. 2002. Vol. 19. № 4. P. 632-638.
8. Carratu P., Scoditti C., Maniscalco M., Seccia T.M., Gioia G.D. Exhaled and arterial levels of endothelin-1 are increased and correlate with pulmonary systolic pressure in COPD with pulmonary hypertension // BMC Pulmonary Medicine. 2008. № 8. P. 20-24.
9. Практическое руководство по ультразвуковой диагностике. Под ред. М.К. Рыбаковой. М.: Видар, 2008. 544 с.
Поступила 30.03.2009
