Echocardiographic features of congestive heart failure in patients with chronic obstructive pulmonary disease

Full Text

Пациенты с хронической обструктивной болезнью лёгких (ХОБЛ) имеют высокий относительный риск (ОР=3,84÷3,9) развития хронической сердечной недостаточности (ХСН) [5, 7] - наиболее частой кардиоваскулярной причины их госпитализации [8]. Сердечная недостаточность занимает второе место среди причин смерти (30% случаев) этих больных [3]. Клиническая диагностика ХСН при ХОБЛ затруднительна вследствие общности характерных симптомов: одышка, быстрая утомляемость, снижение физической активности и ощутимое сердцебиение. Для постановки диагноза ХСН необходимо доказать, что эти симптомы связаны с патологией сердца, а не лёгких. Для верификации ХСН Американская кардиологическая ассоциация рекомендует исследование биомаркёров (мозгового натрийуретического пептида, N-терминального фрагмента предшественника мозгового натрийуретического пептида), эхокардиографию и магнитнорезонансную томографию. Задача данного исследования - оптимизировать эхокардиографическую диагностику ХСН у пациентов с ХОБЛ. Обследованы 157 человек в возрасте 39-76 лет (114 мужчин и 43 женщины). В их числе 133 пациента, госпитализированных в терапевтическое отделение центральной городской клинической больницы №18 г. Казани (распределение по группам представлено в табл. 1). Группу контроля составили 24 практически здоровых человека. Тяжесть заболеваний соответствовала: при ХОБЛ - II-IV степени тяжести (согласно критериям Глобальной стратегии лечения ХОБЛ - Global initiative for Obstructive Lung Disease, 2009); при ишемической болезни (ИБС) - стенокардии напряжения I-III функционального класса; при артериальной гипертензии (АГ) - I-III стадии 1-3-й степени (Всероссийское научное общество кардиологов, 2009). Эхокардиографию проводили на ультразвуковом аппарате HD 11XE (Philips, США) с использованием секторного (2-4 МГц) датчика по общепринятой методике. В В-режиме измеряли диаметр восходящего отдела аорты и ствола лёгочной артерии (см), конечную диастолическую и конечную систолическую площади правого желудочка (ПЖ) и объёмы левого желудочка (ЛЖ), площадь правого и левого предсердий. Измеренные размеры индексировали к площади поверхности тела, получая индексы аорты и лёгочной артерии (см/м2), конечный диастолический индекс (КДИ, для ПЖ - см2/м2, для ЛЖ - мл/м2) желудочков, индекс правого и левого предсердий (см2/м2). Определяли фракцию выброса ЛЖ по уравнению Симпсона, изменение площади ПЖ, соотношение конечных диастолических площадей ПЖ и ЛЖ. Тип ремоделирования ЛЖ определяли, исходя из показателя относительной толщины стенок и величины индекса массы миокарда ЛЖ. Лёгочную гипертензию диагностировали при систолическом давлении в лёгочной артерии более 35 мм рт.ст. В апикальной четырёхкамерной позиции в импульсноволновом режиме исследовали диастолический поток через митральный (МК) и трёхстворчатый (ТК) клапаны. Измеряли ранний диастолический (Е, см/с) и предсердный (А, см/с) пики, время изоволюметрического расслабления желудочков (IVRT, мс), время изоволюметрического сокращения желудочков (IVCT, мс), время выброса (ЕТ, мс). Рассчитывали индекс Tei обоих желудочков [(IVCT+IVRT)/ЕТ] и конечное диастолическое давление в ЛЖ [1,06+15,15(А/Е)]. В апикальной четырёхкамерной позиции определено движение фиброзных колец (ФК) атриовентрикулярных клапанов. Для оценки функций ПЖ контрольный объём размещали на латеральной части ФК ТК, для ЛЖ определяли среднее значение медиальной и латеральной частей ФК МК (их сумма, делённая на 2). В М-режиме измеряли систолическую экскурсию ФК МК и ТК. В импульсноволновом режиме тканевой допплерографии регистрировали систолический (S’, см/с), E’ (см/с) и A’ (см/с) пики, IVRT’ (мс), IVCT’ (мс), ЕТ’ (мс), пиковую скорость во время изоволюметрического сокращения (IVV). Рассчитывали следующие показатели: индекс Tei’ [(IVRT’+IVCT’)/ET’], корригированное IVRT’ (IVRT’c=IVRT’/√RR), корригированное IVCT’ (IVCT’c=IVCT’/√RR), изоволюметрическое ускорение миокарда (IVA=IVV/временной интервал от начала изоволюметрического сокращения до пика скорости во время него). Диастолическую дисфункцию желудочков верифицировали: I типа - при Е/А <1 и E’/A’ <1, псевдонормального типа - при Е/А >1 и E’/A’ <1. При ХСН выделяли два классических типа: систолический (ХСНсист) диагностировали при фракции выброса ЛЖ менее 45%, диастолический (ХСНдиаст) - при фракции выброса ЛЖ более 45%, наличии диастолической дисфункции ЛЖ и клинических признаков ХСН. В группу с систолическим типом ХСН вошли пациенты с постинфарктным кардиосклерозом. Величина фракции выброса ЛЖ составила в группе ХОБЛ - 65,7±1,3%; ХОБЛ+ХСН - 64,6±1,9%; ХОБЛ+АГ - 63,2±1,1%; ХОБЛ+АГ+ХСН - 62,8±1,7%; ХОБЛ+ИБС - 65,0±1,4%; ХОБЛ+ИБС+ХСНдиаст - 62,5±0,8%; ХОБЛ+ИБС+ХСНсист - 40,6±2,4%; ИБС+ХСНдиаст - 60,8±1,7%; ИБС+ХСНсист - 42,2±1,2%; контроль - 66,9±0,9%. Спирометрию выполняли на аппарате АФД-02-«МФП» (Россия) в условиях относительного покоя в положении сидя. Холтеровское мониторирование электрокардиограммы проводили на трёхканальном регистраторе Microvit МТ-101 с помощью программы анализа МТ-200 (Schiller, Switzerland). Обработку данных осуществляли с использованием статистических программ Microsoft Excel 2000 с определением средней арифметической (М), её ошибки (m), критерия Стьюдента (t) при различных уровнях статистической значимости (p), коэффициента парной корреляции (r). Статистически значимыми считали различия при p <0,05. Клинически ХСН диагностировали у 55,4% из 101 обследованных больных ХОБЛ, III-IV функционального класса по NYHA - у 27,7%. Согласно Европейским рекомендациям, ХСН - «патофизиологический синдром, при котором в результате того или иного заболевания сердечно-сосудистой системы происходит снижение насосной функции, что приводит к дисбалансу между гемодинамической потребностью организма и возможностями сердца» [2]. Тесная анатомическая и функциональная связь желудочков предполагает их комплексное изучение. Однако на практике снижение глобальной насосной функции сердца традиционно оценивают по величине фракции выброса только ЛЖ. В последнее время внимание к изучению правых отделов сердца повысилось в связи с расширением возможностей современных ультразвуковых аппаратов, в том числе из-за использования режима тканевой допплерографии, что позволяет проще и объективнее оценивать глобальную продольную функцию не только ЛЖ, но и ПЖ. Совместное изучение движения колец левого и правого атриовентрикулярных клапанов выявило уменьшение средних величин S’ и экскурсии ФК ТК только в двух группах с систолическим типом ХСН (ХОБЛ+ИБС+ХСН и ИБС+ХСН, рис. 1). Снижение сократимости ПЖ как у кардиологических, так и у респираторных пациентов было выявлено лишь при систолической дисфункции ЛЖ. Во всех группах между S’ ФК МК и S’ ФК ТК определялась положительная корреляция (r=0,45÷0,92). Наличие прямой связи между сократимостью ЛЖ и ПЖ у больных ХОБЛ находили и другие исследователи [6]. При снижении сократительной функции ПЖ, в частности экскурсии ФК ТК, возрастает смертность больных ХОБЛ: ОР =2,4 [1, 9]. По данным литературы, за норму рекомендуют принимать значения S’ ФК МК >8 см/с [4]. Однако в нашем исследовании такие значения определяли у здоровых людей - в 20,8% случаев. В двух группах с ХСНсист S’ ФК МК колебалась от 2,9 до 6,5 см/с. Основываясь на этом, за норму мы приняли величину более 6,5 см/с. Снижение S’ ФК МК в группе ХОБЛ+АГ+ХСН наблюдали у 33,3% больных, в группе ХОБЛ+ИБС+ХСНдиаст - у 39,3%. У всех этих пациентов визуализировалась концентрическая гипертрофия обоих желудочков. Вероятно, у данных больных происходит субклиническое снижение сократимости сердца, что следует учитывать при их терапевтическом ведении. При отсутствии клинических признаков ХСН диастолическая дисфункция ЛЖ и ПЖ верифицировалась: при ХОБЛ - соответственно в 76,5 и 88,2%, при ХОБЛ+АГ - в 80 и 100%, при ХОБЛ+ИБС - в 75,0 и 87,5% случаев. Статистически значимых различий в распространённости диастолической дисфункции обоих желудочков между соответствующими группами с ХСН и без неё не выявлено. При присоединении ХСН из показателей диастолической функции ПЖ в группе изолированной ХОБЛ снижалось среднее арифметическое значение пика Е ТК (с 5,0±0,3 до 4,1±0,2 см/с) и повышалось значение пика A’ ФК ТК (с 14,9±1,0 до 18,5±7,1 см/с); в группе ХОБЛ+АГ уменьшался пик Е ТК (с 4,9±0,2 до 4,1±0,3 см/с); в группе ХОБЛ+ИБС увеличивался пик А’ ФК ТК (с 13,3±1,5 до 18,8± ±1,6 см/с). Из показателей функций ЛЖ только в группе ХОБЛ+АГ с присоединением ХСН снижалось среднее арифметическое значение пика E’ ФК МК с 7,6±0,6 до 5,7±0,6 см/с. При формировании ХСНдиаст во всех группах ускорялась пиковая скорость во время изоволюметрического сокращения ПЖ. Если в группе изолированной ХОБЛ показатель IVV увеличивался с 10,7±1,2 до 20,2± ±0,4 см/с, то при ХОБЛ+АГ - с 7,6±0,9 до 12,8±0,9 см/с, а при ХОБЛ+ИБС - с 8,8± ±0,03 до 15,8±1,2 см/с (p <0,05). Средние арифметические значения соотношений раннего и позднего пиков диастолического потока через оба атриовентрикулярных клапана статистически значимо снижались относительно контрольных величин во всех анализируемых группах больных (табл. 2). Соотношение E’/A’ обоих желудочков в режиме тканевой допплерографии уменьшалось в большей степени, чем E/A потока на клапанах в обычном режиме. В группах с ХСНдиаст по сравнению с соответствующими группами без ХСН уменьшение данного соотношения в режиме тканевой допплерографии для ПЖ было более значительным, чем для ЛЖ. Временные показатели, определённые при эхокардиографии в обычном режиме, во всех группах больных ХОБЛ от контроля не отличались. В то же время в режиме тканевой допплерографии средние арифметические значения индекса Tei’ и IVRT’с обоих желудочков в группе ХОБЛ+ИБС+ХСНсист были выше контрольных. При ХСНдиаст в группе ХОБЛ+ИБС удлинялся лишь IVRT’с левого ФК. Значение IVCT’c в исследуемых группах больных по сравнению со здоровыми не изменялось. Конечное диастолическое давление в ЛЖ возрастало при формировании ХСНдиаст на фоне ХОБЛ+АГ (по соотношению Е/Е’ с 8,9±0,7 до 14,9±2,6) и ХОБЛ+ИБС (с 20,6±1,5 до 25,2±1,4 мм рт.ст.). Среднее арифметическое систолическое давление в лёгочной артерии было повышено во всех группах пациентов и соответствовало умеренной лёгочной гипертензии. Полученные результаты указывают на тот факт, что использование режима тканевой допплерографии позволяет на более ранних стадиях диагностировать ХСНдиаст. Известно влияние структурной перестройки камер сердца на их функционирование. У больных ХОБЛ+ХСН в отличие от «чистой» ХОБЛ наблюдали значительную дилатацию ПЖ: КДИ ПЖ составлял 22,8±2,7 и 14,3±1,1 см2/м2 соответственно, соотношение ПЖ/ЛЖ - 0,76±0,02 и 0,37±0,02. В тех случаях, когда течение ХОБЛ+ИБС было осложнено ХСНдиаст, визуализировались существенные различия, хотя они были выражены в меньшей степени, чем при ХСНсист. Группа ХОБЛ+ИБС+ХСНдиаст в отличие от ХОБЛ+ИБС характеризовалась гипертрофией обоих желудочков (индекс массы миокарда ЛЖ - 125,7±8,5 и 103,5± ±8,0 г/м2, передняя стенка ПЖ - 0,63±0,02 и 0,50±0,04 см), дилатацией ствола лёгочной артерии (индекс - 1,23±0,02 и 1,11±0,06 см/м2) и ПЖ (КДИ - 19,5±1,4 и 12,6±2,1 см2/м2). У этих больных в отличие от группы ИБС+ХСНдиаст определялись признаки лёгочного сердца, проявляющегося гипертрофией (передняя стенка ПЖ - 0,63±0,02 и 0,47±0,04 см соответственно) и дилатацией ПЖ (КДИ ПЖ - 19,5±1,4 и 13,1±1,94 см2/м2, соотношение ПЖ/ЛЖ - 0,56±0,05 и 0,27±0,03, рис. 2). Дилатация ЛЖ выявлена только при ХСНсист - как при ХОБЛ+ИБС (КДИ ЛЖ 74,5±8,1 мл/м2), так и при ИБС (КДИ ЛЖ 73,7±5,9 мл/м2). При ХСНдиаст расширения ЛЖ в сравнении с контролем (КДИ ЛЖ 45,5±1,9 мл/м2) не происходило. В группе ХОБЛ+ИБС+ХСНсист в отличие от ХОБЛ+ИБС+ХСНдиаст усугублялась степень гипертрофии обоих желудочков: индекс массы миокарда ЛЖ - до 183,2±23,2 г/м2, толщина передней стенки ПЖ - до 0,71±0,06 см. Следовательно, эхокардиографическое обследование подтверждает, что при изолированной лёгочной патологии развивается правожелудочковая, при сердечной - левожелудочковая, при кардиореспираторной - сочетанная ХСН. При присоединении ХСН к ХОБЛ средние арифметические значения жизненной ёмкости лёгких статистически значимо уменьшались с 68,0±4,5 до 45,8±5,6% должной, форсированной жизненной ёмкости лёгких - с 70,4±4,5 до 46,6±6,6%, объёма форсированного выдоха за первую секунду - с 55,4±5,1 до 35,6±7,3%, что указывает на усугубление нарушения вентиляционной функции лёгких. У больных ХОБЛ без ХСН снижение объёма форсированного выдоха за первую секунду менее 50% должной величины (ХОБЛ III-IV стадии) выявили в 47,1% случаев, тогда как при ХОБЛ с ХСН - в 75%. Развитие ХСН у больных ХОБЛ+АГ на параметры функций внешнего дыхания статистически значимо не влияло, тогда как у пациентов с ХОБЛ+ИБС появление ХСН приводило к нарастанию обструкции дистальных бронхов: средняя арифметическая величина мгновенной объёмной скорости форсированного выдоха на уровне 75% от начала кривой форсированной жизненной ёмкости лёгких снижалась с 39,6±7,4% (при ХОБЛ+ИБС) до 24,0±2,9% (при ХОБЛ+ИБС+ХСН), p <0,05. Подтверждением большей повреждающей роли ХСН у больных, страдающих коморбидной патологией ХОБЛ+ИБС, служат результаты суточного мониторирования электрокардиограммы. Параметры холтеровского анализа при течении ХОБЛ и ХОБЛ+АГ, осложнённом ХСНдиаст, существенно не изменялись. При формировании ХСНдиаст на фоне ХОБЛ+ИБС по сравнению с ИБС суточное количество наджелудочковых экстрасистол увеличивалось на порядок и более: с 31,6±25,1 до 836,5±316,2. В группе больных ХОБЛ+ИБС+ХСНсист частота сердечных сокращений была выше, чем в группе без ХСН (средняя дневная - 94,1±8,0 и 72,7±3,5 в минуту, средняя ночная - 92,1±8,0 и 69,4±2,9 в минуту соответственно). Следовательно, в зависимости от типа ХСН у больных сочетанной патологией ХОБЛ+ИБС значительно изменялись разные параметры суточной электрокардиограммы, что определяет различия фармакологической коррекции. ВЫВОДЫ 1. Диастолический тип хронической сердечной недостаточности в группах пациентов с изолированной хронической обструктивной болезнью лёгких, её сочетанием с артериальной гипертензией, а также сочетанием с ишемической болезнью сердца проявляется увеличением пиковой скорости во время изоволюметрического сокращения и более значительным снижением соотношения E’/A’ фиброзного кольца трёхстворчатого клапана в сравнении с соответствующими группами без хронической сердечной недостаточности. В группе изолированной хронической обструктивной болезни лёгких при диастолической хронической сердечной недостаточности статистически значимо повышаются показатели, определяющие дилатацию правого желудочка; в группе хронической обструктивной болезни лёгких в сочетании с ишемической болезнью сердца - определяющие дилатацию правого желудочка и ствола лёгочной артерии, гипертрофию обоих желудочков. 2. Систолический тип хронической сердечной недостаточности встречался только в группе хронической обструктивной болезни лёгких в сочетании с ишемической болезнью сердца, обусловливая продольную систолическую дисфункцию правого желудочка в виде уменьшения систолической экскурсии и S’ фиброзного кольца трёхстворчатого клапана, увеличения индекса Tei’ и корригированного IVRT’, гипертрофии обоих желудочков и дилатации левого желудочка. Таблица 1 Распределение пациентов по группам (n=133) Группа Без ХСН ХСН диастолический тип систолический тип ХОБЛ 17 8 - ХОБЛ+АГ 20 12 - ХОБЛ+ИБС 8 28 8 ИБС - 10 22 Примечание: ХСН - хроническая сердечная недостаточность; ХОБЛ - хроническая обструктивная болезнь лёгких; АГ - артериальная гипертензия; ИБС - ишемическая болезнь сердца. Рис. 1. Средние арифметические значения пиковой систолической скорости движения атриовентрикулярных фиброзных колец. ИБС - ишемическая болезнь сердца; ХСНсист - систолический тип хронической сердечной недостаточности; ХОБЛ - хроническая обструктивная болезнь лёгких; ХСНдиаст - диастолический тип хронической сердечной недостаточности; АГ - артериальная гипертензия; ФК - фиброзное кольцо; МК - митральный клапан; ТК - трёхстворчатый клапан. Акрамова_1.tif Таблица 2 Функциональные показатели сердца в обследованных группах (M±m) Группа E/A МК Е’/А’ МК E/A ТК Е’/А’ ТК ХОБЛ 0,98±0,07* 0,84±0,07* 1,17±0,07* 0,68±0,08* ХОБЛ+ХСН 1,06±0,07* 0,86±0,18* 1,20±0,12* 0,55±0,01* ХОБЛ+АГ 0,92±0,11* 0,72±0,08* 1,05±0,07* 0,62±0,08* ХОБЛ+АГ+ХСН 0,95±0,11* 0,71±0,09* 0,99±0,12* 0,55±0,07* ХОБЛ+ИБС 0,82±0,07* 0,72±0,07* 1,17±0,05* 0,77±0,08* ХОБЛ+ИБС+ХСНдиаст 0,67±0,03* 0,74±0,12* 0,94±0,04* 0,54±0,03* ИБС+ХСНдиаст 0,83±0,08* 0,68±0,09* 1,01±0,06* 0,57±0,02* Контроль 1,32±0,06 1,31±0,12 1,61±0,06 1,01±0,04 Примечание: МК - митральный клапан; ТК - трёхстворчатый клапан; ХОБЛ - хроническая обструктивная болезнь лёгких; ХСН - хроническая сердечная недостаточность; АГ - артериальная гипертензия; ИБС - ишемическая болезнь сердца; ХСНдиаст - диастолический тип хронической сердечной недостаточности; *статистически значимые различия с группой контроля, p <0,05. Рис. 2. Морфологические показатели обоих желудочков сердца в различных группах. ИБС - ишемическая болезнь сердца; ХСНсист - систолический тип хронической сердечной недостаточности; ХОБЛ - хроническая обструктивная болезнь лёгких; ХСНдиаст - диастолический тип хронической сердечной недостаточности; АГ - артериальная гипертензия; имм ЛЖ - индекс массы миокарда левого желудочка; пс ПЖ - передняя стенка правого желудочка.

About the authors

E G Akramova

Central City Clinical Hospital №18, Kazan, Russia

Email: akendge@rambler.ru

References

Supplementary files