Right ventricular diastolic function in patients with lung diseases in the absence or presence of pulmonary hypertension

Full Text

АГ — артериальная гипертония ВЗEt — время замедления раннего диастолического потока ГДПП — градиент давления в правом предсердии ГТР — градиент трикуспидальной регургитации ДД — диастолическая дисфункция ДН — дыхательная недостаточность Еt — скорость раннего диастолического наполнения ПЖ Еt/Аt — отношение раннего и позднего диастолического трантрикуспидального потока ИБС — ишемическая болезнь сердца ИМ — инфаркт миокарда ЛА — легочная артерия ЛАДср — среднее давление в легочной артерии ЛГ — легочная гипертензия ПП — правое предсердие СДЛА — систолическое давление в ЛА СРТП —скорость распространения раннего транстрикуспидального потока ТШХ — тест с 6-минутной ходьбой ФВ — фракция выброса ФК — функциональный класс ХОБЛ — хроническая обструктивная болезнь легких ХСН — хроническая сердечная недостаточность ЦДК — цветовое допплеровское картирование ЭхоКГ — эхокардиография a’t — скорость позднего диастолического движения стенки ПЖ e’t — скорость раннего диастолического движения стенки ПЖ s’t — скорость систолического движения стенки ПЖ TAPSE — систолическая экскурсия кольца трикуспидального клапана Аt — поток предсердной систолы Хроническое легочное сердце развивается как ответ его правых отделов на повышение давления в малом круге кровообращения вследствие хронических заболеваний легких или других причин [1]. Оценке функции правого желудочка (ПЖ) сердца в последнее время уделяется много внимания, что отражено в опубликованных международных рекомендациях и обзорах [2—4]. Показано, что нарушение функции ПЖ имеет независимое клиническое и прогностическое значение не только при патологии легких [4] и первичной легочной гипертензии (ЛГ) [6], но и при левожелудочковой сердечной недостаточности [7]. В этих публикациях прежде всего рассматриваются нарушения систолической функции ПЖ и гораздо меньше внимания уделяется нарушениям его наполнения. Возможно, это связано с распространенным до сих пор мнением о трудностях оценки диастолической функции ПЖ [3]. Вместе с тем есть сведения, что нарушения наполнения ПЖ развиваются раньше его систолической дисфункции [8, 9]. Можно констатировать, что стандартного набора показателей для оценки диастолической функции ПЖ пока нет. Для ее оценки в настоящее время используют отношение максимальных скоростей раннего и позднего транстрикуспидальных потоков, время изоволюмической релаксации ПЖ, оценку скоростей движений кольца трикуспидального клапана в раннюю и позднюю диастолу в режиме тканевого Допплера [2], и гораздо реже — скорость распространения раннего транстрикуспидального потока (СРТП) в полости ПЖ в цветовом допплеровском М-режиме [10]. Проведенные нами еще не опубликованные исследования по комплексной оценке диастолической функции ПЖ показали, что при нарастании ЛГ отмечается прогрессивное снижение только двух показателей — СРТП и индекса Теи, оказавшихся наиболее чувствительными. Насколько данные параметры могут быть полезны в выявлении ранних стадий поражения правых отделов сердца остается неясным. Например, непонятно насколько хроническая патология легких может влиять на те или иные маркеры наполнения ПЖ. Исходя из этого цель настоящего исследования состояла в изучении показателей наполнения ПЖ у больных с хронической патологией легких в отсутствие и с наличием ЛГ по сравнению со здоровыми лицами того же возраста. Материалы и методы В исследование включили 365 человек (198 мужчин) в возрасте от 30 до 85 лет (средний возраст 64,6±8,0 года), проходивших эхокардиографическое обследование в кабинете ультразвуковой диагностики. В исследование включали лиц без патологии сердечно-сосудистой системы и органов дыхания (1-я группа, или группа сравнения, n=103), больных с патологией органов дыхания без признаков ЛГ (2-я группа, n=124) и больных с эхокардиографическими признаками ЛГ (3-я группа, n=138). Критерием наличия ЛГ считали среднее давление в легочной артерии (ЛАДср) выше 25 мм рт.ст. Участников 1-й группы набирали из лиц без жалоб и заболеваний сердечно-сосудистой системы и легких в анамнезе. Эти пациенты проходили профилактическое обследование в кабинете ультразвуковой диагностики для исключения патологии органов брюшной полости, мочевыделительной системы или репродуктивных органов, им дополнительно проводили эхокардиографию (ЭхоКГ) и электрокардиографию после получения согласия. Во 2-ю и 3-ю группы включили больных с различными хроническими заболеваниями бронхолегочной системы: хроническая обструктивная болезнь легких — ХОБЛ (n=76), хронический пылевой бронхит (n=143), антракосиликоз (n=25), другие пневмокониозы (n=11). У 21 человека из 3-й группы ЛГ развилась на фоне патологии сердечно-сосудистой системы: тромбоэмболии легочной артерии — ЛА (n=1), ишемической болезни сердца — ИБС (n=7), гипертонической болезни (n=3), сочетания ИБС и гипертонической болезни (n=12). Группы сопоставимы по возрасту и половому составу (табл. 1). В исследование не включали пациентов с декомпенсацией основного или сопутствующего заболевания, гемодинамически значимыми пороками сердца, почечной и печеночной недостаточностью, сахарным диабетом 1-го типа, тиреотоксикозом, онкологическими заболеваниями. Таблица 1. Характеристика обследованных групп Примечание. Здесь и табл. 2—4: данные представлены в виде абсолютного числа больных (%) или в виде медианы и межквартильного размаха (25-й процентиль; 75-й процентиль). АГ — артериальная гипертония; ХСН — хроническая сердечная недостаточность; ФК — функциональный класс; ДН —дыхательная недостаточность. Больным проводили оценку клинического состояния, регистрировали электрокардиограмму, показатели спирометрии. ЭхоКГ проводили на ультразвуковых системах MedisonSonacе 8000 и VividS5, оценивали структурные показатели: длину и площадь ПЖ в диастолу и систолу в четырехкамерном сечении из апикального подхода, конечный диастолический длинник и поперечник правого предсердия (ПП). В М-режиме в четырехкамерном сечении определяли систолическую экскурсию кольца трикуспидального клапана (ТAPSE). Фракцию выброса (ФВ) ПЖ определяли по методу Kaul (ФВПЖ=3,2·ТAPSE) [11]. В допплеровском режиме изучали параметры транстрикуспидального кровотока: пиковую скорость раннего диастолического потока (Еt), потока предсердной систолы (Аt), их отношение (Еt/Аt), время замедления раннего диастолического потока (ВЗЕt). Больным выполняли импульсноволновую тканевую допплерометрию, при которой измеряли скорости систолического (s’t), раннего (e’t) и позднего (a’t) диастолического движения стенки ПЖ в районе кольца трикуспидального клапана. Измеряли также отношение e’t/a’t в указанном сегменте. В режиме импульсноволновой тканевой допплерометрии определяли индекс Теи как отношение сумм времени изоволюметрической релаксации и времени изометрического наполнения ПЖ к времени изгнания ПЖ [2]. В комбинированном цветовом М-режиме измеряли СРТП. При этом исследовании М-линию устанавливали в зоне раскрытия створок митрального и трикуспидального клапанов, в цветовом М-режиме записывали не менее 5 циклов. Скорость распространения атриовентрикулярного потока определяли с помощью измерения линии наклона ранней диастолической волны цветового допплеровского спектра. ЛАДср измеряли по методу Kitabataki: оценивали отношение времени ускорения к времени изгнания в выносящем тракте П.Ж. При наличии трикуспидальной регургитации измеряли градиент давления между ПЖ и правым предсердием (ГДПП), на основании которого рассчитывали систолическое давление в ЛА (СДЛА). Работа выполнена в соответствии с Хельсинкской деклаpа-цией, протокол исследования утвержден локальным этическим комитетом, все пациенты подписали добровольное информированное согласие на участие в нем. Статистическую обработку данных проводили с использованием стандартного пакета программ Statistica 6.0. Нормальность распределения определяли с помощью критерия Шапиро—Уилка. Для большинства количественных переменных распределение отличалось от нормального, они представлены в виде медианы и межквартильного размаха. Сравнение проводили с использованием теста Крускала—Уоллеса и последующим выявлением межгрупповых различий при помощи теста Манн—Уитни с поправкой Бонферрони. Взаимосвязь показателей диастолической функции с эхокардиографическими признаками ЛГ оценивали при помощи коэффициента корреляции Спирмена. Связь возможных факторов со снижением СРТП менее 32 см/с оценивали в модели множественной логистической регрессии. В многофакторный анализ включали переменные, для которых критерий статистической значимости при однофакторном анализе составлял меньше 0,1. Многофакторный анализ выполняли пошагово методом исключения. Первоначально выделяли признак, наиболее тесно связанный со снижением СРТП. Последующие переменные включали в модель логистической регрессии при значимости вклада на уровне α≤0,1. Уровень статистической значимости (р) принят равным 0,05. Результаты Группы были однородны по возрасту, половому составу, росту и массе тела, числу курящих, по числу лиц с дефицитом массы тела. Больные с ожирением чаще встречались во 2-й и 3-й группах. В 1-й группе отсутствовали пациенты с ИБС, гипертонической болезнью, сахарным диабетом 2-го типа, признаками сердечной и дыхательной недостаточности. Данные спирометрии в группах больных с патологией легких не различались существенно между собой, но были закономерно снижены по сравнению с таковыми в группе сравнения (табл. 2). При сравнении структурных показателей ЭхоКГ выявлено статистически значимое увеличение диаметра ЛА в группе ЛГ по сравнению с 1-й группой (р<0,0001). Диаметр П.П. у больных без признаков ЛГ был на 6% больше, чем в 1-й группе (р=0,00023), а в группе ЛГ на 21% больше, чем у здоровых, и на 12% больше, чем у больных без признаков ЛГ (р<0,0001 в обоих случаях). В группе ЛГ отмечалось увеличение КДР ПЖ на 14 и на 3% по сравнению с таковым 1-й и 2-й группах (р<0,0001 и р=0,001 соответственно). TAPSE в группе ЛГ на 15% ниже, чем группе сравнения, и на 5% ниже, чем в группе больных без признаков ЛГ (р<0,0001 в обоих случаях). В этой же группе отмечено снижение ФВ ПЖ до 51%, что на 9 и 6% ниже, чем в первых двух группах (р<0,0001 в обоих случаях). Отмечено увеличение толщины стенки ПЖ по сравнению с таковой в 1-й группе на 11% у больных без признаков ЛГ и на 33% у пациентов с ЛГ (р<0,0001 в обоих случаях). Таблица 2. Данные спирометрии, структурные показатели правых отделов сердца и давление в ЛА в обследованных группах Примечание. Здесь и в табл. 3: различия показателей достоверны (р<0,05) при сравнении * — с 1-й группой, ** — со 2-й группой. КДР — конечный диастолический размер; СПЖд — толщина стенки ПЖ в диастолу. При оценке диастолической функции ПЖ (табл. 3) у больных группы ЛГ отмечено снижение скорости раннего диастолического потока Еt на 8% по сравнению с таковой в 1-й группе (р=0,46). Отношение Еt/Аt в группах также достоверно не различалось. Практически отсутствовали различия между группами по скорости предсердной систолы Аt и времени замедления раннего трикуспидального потока. В группе больных с патологией легких без ЛГ по сравнению с 1-й группой отмечено достоверное снижение СРТП на 6% (р<0,0001). У пациентов с ЛГ по сравнению с 1-й и 2-й группами отмечено снижение СРТП на 19 и 14% (р<0,0001 и р=0,021 соответственно). Отношение Еt/СРТП в группе ЛГ на 19% больше, чем в 1-й группе (р=0,00023), но не отличалось достоверно от такового в группе больных без ЛГ (р=0,18). Таблица 3. Показатели диастолической функции ПЖ в обследованных группах Примечание. Еt/СРТП — отношение скорости раннего диастолического транстрикуспидального потока к скорости его распространения. При анализе показателей спектральной тканевой допплерометрии кольца трикуспидального клапана (табл. 4) отмечена тенденция к снижению скорости его раннего диастолического движения e’t в группе ЛГ по сравнению с 1-й группой (р=0,19). В этой же группе по сравнению с 1-й прослеживалась тенденция к снижению скорости позднего диастолического движения трикуспидального кольца a’t (р=0,07). Отношения e’t/a’t в группах не различались. Не отмечено также межгрупповых различий по скорости систолического движения кольца трикуспидального клапана (s’t) и отношению Еt/e’t. Во 2-й группе по сравнению с 1-й отмечено недостоверное увеличение индекса Теи на 14% (р=0,54). В группе ЛГ этот показатель на 43% достоверно выше, чем в 1-й группе (р=0,00078), отмечена тенденция к его повышению на 25% по сравнению со 2-й группой (р=0,07). Таблица 4. Показатели спектральной тканевой допплерометрии в группах обследованных Примечание. e’t, a’t, e’t/a’t, — скорости раннего и позднего диастолических движений кольца трикуспидального клапана и их отношение; s’t — скорость систолического движения дистальной части стенки ПЖ; Еt/e’t — отношение скорости потока раннего наполнения ПЖ к скорости раннего диастолического движения кольца трикуспидального клапана. При корреляционном анализе выявлена статистически значимая связь СРТП со значениями ЛАДср (r=–0,51; р<0,0001) с градиентом трикуспидальной регургитации — ГТР (r=–0,41; р<0,0001), СДЛА (r=–0,44; р<0,0001). При однофакторном логистическом регрессионном анализе вероятность СРТП ниже 32 см/с (табл. 5) повышалась с увеличением возраста, при наличии ХОБЛ, дыхательной недостаточности II степени, ИБС, ХСН III Ф.К. Вероятность выявления сниженного СРТП также повышало увеличение ГТР выше 20 мм рт.ст., ЛАДср выше 25 мм рт. ст. и CДЛА выше 30 мм рт.ст. Таблица 5. Анализ факторов, влияющих на СРТП менее 32 см/с при логистическом регрессионном анализе Примечание. ОШ — отношение шансов; ДИ — доверительный интервал. При построении модели множественной линейной регрессии, в которую включили такие признаки, как возраст, наличие ХОБЛ, ДН II степени, ИБС, увеличение ЛАДср выше 25 мм рт.ст., увеличение ГТР выше 20 мм рт. ст., а СДЛА выше 30 мм рт. ст., выявлено, что независимое влияние на снижение СРТП оказывали только два фактора: наличие ДН II степени (риск выявления возрастал в 2,1 раза) и увеличение ЛАДср выше 25 мм рт.ст. (риск выявления возрастал в 2 раза). Обсуждение В настоящем исследовании показано, что у больных с хронической патологией легких без признаков ЛГ выявляются структурные изменения правых отделов сердца и снижение скорости распространения раннего диастолического потока наполнения ПЖ, отражающего его диастолическую дисфункцию (ДД). Развитие Л.Г. у этих больных сопровождалось дальнейшим прогрессированием структурных изменений, снижением СРТП и возрастанием индекса Теи П.Ж. Обращает внимание, что из всех изученных показателей диастолической функции ПЖ только СРТП достоверно различалась между тремя группами обследованных. При этом показатель Еt/Аt во всех группах находился в пределах нормы (>1,0). Действительно, использование этого отношения для оценки диастолической функции ПЖ малоинформативно из-за влияния на него условий нагрузки [12]. Как следствие, при многих патологических состояниях, а также при возрастном ухудшении диастолической функции ПЖ этот параметр оказывается неинформативным, что еще раз подтверждено в настоящем исследовании. Поэтому наиболее часто используется оценка скорости движений кольца трикуспидального клапана в раннюю и позднюю диастолу в допплеровском тканевом режиме [2, 13]. В проведенных ранее исследованиях показано снижение этого параметра у больных с развитием ЛГ как вследствие поражения левых отделов сердца [7], так и у больных с заболеваниями легких [5] и при идиопатической ЛГ [6]. Однако в настоящем исследовании данный показатель (отношение e’t/a’t) оказался снижен уже у обследованных в группе сравнения и в группах больных с патологией легких не происходило дальнейшего его снижения. Объяснение этого видится в возрастном составе обследованных (средний возраст 64,6 года). По данным P. Innelliи соавт. [14], снижение e’t/a’t меньше 1 у здоровых людей наблюдалось с 50-летнего возраста, что объясняется закономерным снижением эластичности миокарда в результате накопления коллагена в интерстициальной ткани и возрастным повышением СДЛА. По результатам наших неопубликованных исследований, у здоровых лиц в возрастной группе 50—59 лет медиана значений этого отношения составила 0,85, у лиц 60—69 лет — 0,8, что согласуется с полученными в настоящей работе данными. Следует отметить, что у больных с патологией легких без ЛГ уже выявлялись структурные изменения правых отделов (утолщение стенки ПЖ, увеличение его размеров, дилатация ПП). На первый взгляд, это неожиданно, поскольку считается, что структурные изменения правых отделов сердца развиваются в ответ на повышение давления в ЛА [1]. Можно предположить, что связь между развитием структурных изменений правых отделов сердца и хронической патологии легких носит более сложный характер. Во-первых, повышение давления в ЛА могло происходить не только в покое, но и при физических нагрузках [15], что мы не оценивали. Мы не могли проводить постоянный мониторинг давления в ЛА и полостях сердца, и у ряда пациентов с начальными проявлениями ЛГ последняя не была диагностирована. Во-вторых, не только гипоксия вносит вклад в развитие легочного сердца. Активация ренин-ангиотензин-альдостероновой системы при ХОБЛ является едва ли не самой главной причиной развития фиброза и гипертрофии ПЖ, что возможно и без возникновения Л.Г. Кроме того, сердце служит мишенью для медиаторов системного воспаления при ХОБЛ [16]. Можно предположить, что ремоделирование правых отделов сердца происходит не только как следствие увеличения посленагрузки, а одновременно с перестройкой сосудов малого круга или раньше. Наличие признаков ремоделирования правых отделов сердца у больных ХОБЛ уже на ранних стадиях подтверждено и в недавно опубликованной работе [16], в которой их структурные характеристики сопоставимы с полученными в настоящем исследовании. Кроме того, у больных с нетяжелой ХОБЛ структурные изменения правых отделов сердца выявляются при ЭхоКГ и коррелируют с уменьшением расстояния, пройденного в тесте с 6-минутной ходьбой (ТШХ), независимо от функции легких [17]. До настоящего времени СРТП в цветовом допплеровском М-режиме изучалась только в отдельных исследованиях [10]. Недавние работы нашей научной группы, однако, показали, что в ряде клинических ситуаций показатель СРТП отражает нарушения диастолического наполнения ПЖ более точно, чем параметры с использованием тканевого допплеровского режима. Так, у больных с хронической патологией легких увеличение степени ЛГ сопровождается прогрессивным снижением скорости распространения раннего диастолического транстрикуспидального потока. Другие неопубликованные ранее нами показатели диастолической функции ПЖ — отношение скоростей транстрикуспидальных потоков Еt/Аt и отношение скоростей движения кольца трикуспидального клапана в раннюю и позднюю диастолу e’t/a’t не менялись при повышении уровня ЛГ. Почему в данном случае показатель СРТП более информативен? По-видимому, имеет значение то, что по данным магнитно-резонансной томографии [18] с возрастом наблюдается преобладание вращательного движения миокарда над продольным. Поэтому у больных старших возрастных групп методики оценки диастолической функции ПЖ по продольным движениям кольца трикуспидального клапана с помощью тканевой допплерометрии могут оказаться неинформативными, что собственно показано в настоящем исследовании. В свою очередь метод комбинированного цветового М-модального исследования скорости распространения потока наполнения отражает такой компонент диастолического наполнения ПЖ, как диастолическое «присасывание», который определяется собственно состоянием ПЖ и не зависит от вклада П.П. При этом сила этого «присасывания» зависит как от снижения эластичности желудочка в раннюю диастолу, так и от степени опустошения ПЖ (т.е. его конечного систолического объема) [19]. Наличие отрицательного давления в полости ПЖ и наличие ГДПП в раннюю диастолу подтверждено в экспериментальных исследованиях с использованием микрокатетеров. Возможности неинвазивной оценки данного градиента с помощью использования цветового допплеровского картирования (ЦДК) потока наполнения показана в работе [10], отмечена тесная корреляция (r=0,88) между значениями ГДПЖ, полученными инвазивно, и с помощью ЦДК потока его наполнения. В клинических условиях более удобна оценка в этом же цветовом допплеровском М-режиме не градиента давления в раннюю диастолу, а скорости распространения потока наполнения П.Ж. Так, у больных с системной красной волчанкой ЛГ сопровождалась снижением СРТП, отмечена высокая степень корреляции СРТП и расстояния, пройденного в ТШХ (r=0,748; р<0,001). Кроме того, частота повторных госпитализаций в течение года была выше у пациентов с низкой СРТП [20]. У больных острым инфарктом миокарда (ИМ) выявлено существенное снижение СРТП при передней локализации инфаркта (36,0±8,0 см/с) по сравнению с таковой у пациентов с нижним ИМ (50,0±14,0; р<0,012) [21]. Исследование нашей группы по возрастной динамике этого показателя у здоровых лиц показали, что он прогрессивно снижался с возрастом (с 49,2±1,6 см/с у подростков до 36,8±1,5 см/с у лиц старше 70 лет), отражая возрастное снижение диастолической функции П.Ж. Значения СРТП свидетельствуют о наличии ДД ПЖ уже в группе больных с патологией легких без признаков ЛГ, которая затем продолжает ухудшаться при нарастании уровня давления в ЛА. То, что различные показатели ДД ПЖ неодинаково меняются у больных с хронической патологией легких при наличии либо в отсутствие признаков ЛГ, имеет несомненное клиническое значение. Это делает обоснованным использование СРТП наряду с другими маркерами для оценки ДД ПЖ как для выявления ее ранних стадий [22], так и для оценки течения заболеваний [23] и эффективности проводимой терапии [24]. Насколько оценка СРТП может быть полезна в других клинических ситуациях, когда выявляется ДД ПЖ (у больных острым ИМ [25], в начальных стадиях АГ [26, 27]), еще предстоит исследовать. Заключение У больных с хронической патологией легких даже без развития ЛГ отмечается снижение показателя диастолической функции ПЖ — скорости распространения раннего диастолического транстрикуспидального потока наряду с увеличением размеров правых отделов сердца. Другой показатель диастолической функции ПЖ — отношение скоростей движения кольца трикуспидального клапана в раннюю и позднюю диастолу e’t/a’t существенно не различалось в группах, снижение последнего показателя во всех группах свидетельствовало о наличии ДД ПЖ, по-видимому, за счет возрастных изменений. Таким образом, у больных с патологией легких независимо от наличия ЛГ целесообразно проводить комплексную оценку диастолической функции ПЖ. Конфликт интересов отсутствует.

About the authors

A N Sumin

O G Arkhipov

References

Supplementary files