Heart damage in patients with cirrhosis of the liver

Cover Page
Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract


The review outlines the current understanding of the clinical syndrome of heart disease in patients with liver cirrhosis and the development of cirrhotic cardiomyopathy. Patients with cirrhosis of the liver often notice chest pain, palpitations, complaints of arterial hypotension and rapid fatigue. Echocardiography shows that the left ventricular ejection fraction in cirrhosis is preserved at rest and decreases under stress. In some patients with viral liver cirrhosis, there is a decrease in global myocardial deformation (the presence of latent systolic dysfunction). More pronounced impairment of left ventricular diastolic function is recorded in patients with ascites and patients with Child–Pugh class B and C. In patients with ascites, unfavorable left ventricular remodeling, left heart cavities enlargement, dilatation of the pulmonary artery and its branches are more common. There is an increase in pulmonary artery pressure, the development of portopulmonary hypertension and hepatopulmonary syndrome in patients with liver cirrhosis. Тhe development of these syndromes leads to a sharp decrease in the quality of life of patients with relatively preserved liver function and a worsening of the prognosis for orthotopic liver transplantation. Аpproximately half of patients with liver cirrhosis have electrophysiological disorders: prolongation of the QT interval, tachycardia, supraventricular and ventricular extrasystoles. To date, there are no clinical guidelines for the management of cirrhotic cardiomyopathy. If a patient with liver cirrhosis develops clinically significant heart failure, then general principles of management of such patients are necessary. It is necessary to limit the use of angiotensin-converting enzyme inhibitors and cardiac glycosides. The combined use of nonselective beta-blockers and nitrates reduce cardiac output and QT interval. The use of potassium canrenoate, lisinopril helps reverse the development of structural and functional changes in left ventricle. The positive effect of antiviral therapy on cardiac hemodynamics in patients with viral cirrhosis was noted. Liver transplantation is known to be an effective treatment for cirrhotic cardiomyopathy, but this treatment may worsen latent heart failure. Thus, in patients with liver cirrhosis, heart damage occurs with the development of cirrhotic cardiomyopathy, while the mechanisms of the development of myocardial dysfunction are not fully understood. Further studies of the development of the syndrome are required for timely diagnosis and clinical intervention to improve the survival of patients.


Full Text

Цирроз печени (ЦП) — одна из важных проблем в здравоохранении. Основными факторами, негативно влияющими на работу печени, являются токсические вещества, прежде всего алкоголь, а также рост заболеваемости вирусными гепатитами [1]. Больные ЦП погибают вследствие желудочно-кишечных кровотечений, пневмоний, а также в результате сердечно-сосудистой недостаточности.

Впервые установили поражение сердца у больных ЦП ещё в 50-х годах XX века [2]. Длительное время предполагали, что данные нарушения происходят в результате токсического влияния алкоголя на сердце, только в 1980-х годах появились первые сообщения о нарушении функций сердца при ЦП неалкогольной этиологии [3, 4]. Установлено, что ЦП сопровождается нарушением функций сердца, данное расстройство было названо цирротической кардиомиопатией (ЦКМП) [5–10].

К главным диагностическим критериям ЦКМП относят признаки систолической дисфункции (снижение фракции выброса менее 55%), уменьшение прироста сердечного выброса в ответ на нагрузку, фармакологическую стимуляцию [11]. Признаки диастолической дисфункции: снижение отношения Е/А <1 (зависит от возраста), увеличение времени замедления скорости кровотока в фазу ранней диастолы более 200 мс, пролонгирование изоволюметрической релаксации более 80 мс. Дополнительные критерии ЦКМП: удлинение интервала QT, неадекватное повышение частоты сердечных ­сокращений в ответ на нагрузку, электромеханическая диссинхрония, гипертрофия миокарда, увеличение концентрации тропонина 1 и мозгового натрийуретического пептида в крови и увеличение размеров левого предсердия [5, 7].

ЦКМП чаще встречается у пациентов в возрасте от 45 до 60 лет. Значимыми факторами риска, влияющими на формирование ЦКМП, бывают этиология ЦП и возраст [5, 7, 11, 12].

Пациенты с ЦП нередко отмечают боли в области сердца, ощутимое сердцебиение, предъявляют жалобы на артериальную гипотензию и быструю утомляемость [13].

По данным эхокардиографии фракция выброса левого желудочка при ЦП в покое сохранена, её снижение проявляется лишь при стрессе (физиологическом, фармакологическом, физическом) [11]. У части пациентов с вирусным ЦП отмечают снижение глобальной и сегментарной деформации миокарда (наличие скрытой систолической дисфункции) [12].

Диастолическая дисфункция левого и правого желудочков, по данным многочисленных исследований, развивается у больных ЦП вследствие фиброза, гипертрофии, субэндокардиального отёка и изменения структуры коллагена миокарда [13]. Более выраженное нарушение диастолы регистрируют у пациентов с асцитом и больных с классами В и С по шкале Чайлда–Пью [14–16].

Морфофункциональные изменения сердца у больных вирусным ЦП зависят от наличия асцита. У пациентов с асцитом чаще встречаются неблагоприятные варианты ремоделирования левого желудочка, увеличение размеров левых предсердия и желудочка [7, 12, 17]. Кроме того, происходят структурно-функциональные изменения правых отделов (дилатация правых желудочка и предсердия, утолщение стенки правого желудочка), формируется дилатация лёгочной артерии и её ветвей [12]. У больных ЦП увеличивается давление в системе лёгочной артерии с развитием портопульмональной гипертензии вследствие грубых изменений в сосудистом русле лёгких на фоне портальной гипертензии, формируется гепатопульмональный синдром в результате артериальной гипоксемии и внутрилёгочной сосудистой дилатации [17]. Развитие этих синдромов приводит к резкому снижению качества жизни больных при относительно сохранном функционировании печени и ухудшению прогноза для ортотопической трансплантации печени [18].

Приблизительно у половины больных ЦП развиваются электрофизиологические нарушения: удлинение интервала QT (более 400 мс), тахикардия, наджелудочковые и желудочковые экстрасистолы. Эти нарушения опасны в плане развития желудочковой аритмии и внезапной смерти [10, 12]. Известно, что после лечения β-адреноблокаторами или проведения пересадки печени возможна нормализация удлинённого интервала QT [19]. Кроме того, в литературе показано, что у больных ЦП с удлинённым интервалом QT установлено существенное увеличение временного промежутка между электрической и механической систолой желудочков — такая электрическая диссинхрония способствует дальнейшему ухудшению сократимости миокарда [10].

У больных ЦП нарушен хронотропный ответ: отсутствие должного увеличения частоты сердечных сокращений в ответ на активацию симпатической нервной системы и потребность в усилении сердечного выброса. Проба Вальсальвы, ментальный стресс, физическая, фармакологическая нагрузка не приводят к достаточному повышению частоты сердечных сокращений. Низкая вариабельность ритма сердца сопровождается риском послеоперационных осложнений после трансплантации печени [9, 19, 20].

Показано, что у пациентов с ЦП увеличивается концентрация в крови тропонина 1 и мозго­вого натрийуретического пептида — параметров, характеризующих формирование сердечной недостаточности [7].

По данным многочисленных исследований известно, что нарушение функций сердца при ЦП происходит вследствие дефектов функционирования и плотности β-адренергических рецепторов, уменьшения концентрации Gs-белка в результате повышения проницаемости клеточной мембраны и плотности тока калиевых каналов, а также вследствие повышения активности оксида азота, оксида углерода, ядерного фактора κВ и дисбаланса каннабиноидных рецепторов [7, 15, 16].

На сегодняшний день нет клинических рекомендаций по лечению ЦКМП. Между тем, известно, что методы хирургического вмешательства для лечения и контроля над портальной гипертензией могут привести к значительному ухудшению гемодинамики с появлением фатальных нарушений ритма, ишемии миокарда и отёка лёгких [8, 10].

Если у больного развивается клинически выраженная сердечная недостаточность, необходимы общие принципы ведения таких пациентов. Следует ограничить использование ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента (в результате периферической вазодилатации), сердечных гликозидов. Для профилактики кровотечения из варикозно расширенных вен пищевода применяют неселективные β-адреноблокаторы с нитратами. В работах показано, что комбинация этих препаратов уменьшает сердечный выброс и интервал QT [8, 10, 19, 20]. Установлено положительное влияние на ремоделирование миокарда и улучшение диастолической функции левого желудочка применение K-канкреноатома у пациентов с ЦП [21].

Необходимо отметить, что у трети больных вирусным ЦП противовирусная терапия препаратами интерферона в комбинации с рибавирином в течение года оказывала положительное влияние на некоторые морфофункциональные параметры сердца (отмечены снижение массы миокарда левого желудочка, уменьшение размера левого предсердия и систолического давления в лёгочной артерии) [12, 17, 22].

Эффективным лечением ЦКМП ­служит трансплантация печени, после операции у больных восстанавливаются функции сердца [23]. Между тем, проведение ортотопической трансплантации печени может ухудшать скрытую сердечную недостаточность [24]. По этой причине перед таким лечением необходимо тщательное обследование каждого пациента: рекомендованы электрокардиография, эхо­кардиография, холтеровское мониторирование, пробы с нагрузкой, коронарография по ­показаниям.

Таким образом, у больных ЦП происходит поражение сердца с формированием ЦКМП, при этом механизмы развития дисфункции мио­карда до конца не изучены. Необходимо дальнейшее изучение развития этого синдрома для своевременной его диагностики и клинического вмешательства, чтобы улучшить выживаемость больных.

 

Участие авторов. М.В.Ч. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материалов, диагностические исследования, обзор литературы, написание текста; А.В.Г. — анализ полученных данных, написание текста; Т.В.К. — сбор и обработка материалов, обзор литературы, написание текста.
Источник финансирования. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов по представленной статье.

About the authors

M V Chistyakova

Chita State Medical Academy

Author for correspondence.
Email: m.44444@yandex.ru

Russian Federation, Chita, Russia

A V Govorin

Chita State Medical Academy

Email: m.44444@yandex.ru

Russian Federation, Chita, Russia

T V Kalinkina

Chita State Medical Academy

Email: m.44444@yandex.ru

Russian Federation, Chita, Russia

References

  1. Global Hepatitis Report 2017. Geneva: World Health Organization. 2017. http://www.who.int/hepatitis/publications/global-hepatitis-report2017/en/ (access date: 07.12.2020).
  2. Kowalski H.J., Abelmann W.H. The cardiac output at rest in Laennec’s cirrhosis. J. Clin. Invest. 1953; 32: 1025–1033. doi: 10.1172/JCI102813.
  3. Lee S.S., Marty J., Mantz J., Samain E., Braillon A., Lebrec D. Desensitization of myocardial β-adrenergic receptors in cirrhotic rats. Hepatology. 1990; 12: 481–485. PMID: 2169452.
  4. Ingles А.С., Hernandez I., Garcia-Estan J., Quesada T., Carbonell L.F. Limited cardiac preload reserve in conscious cirrhotic rats. Am. J. Physiol. 1991; 260 (6): H1912–H1917. doi: 10.1152/ajpheart.1991.260.6.H1912.
  5. Belay T., Gress T., Sayyed R. Cirrhotic cardiomyopa­thy among patients with liver cirrhosis. Open J. Gastroenterol. 2013; 3 (8): 344–348. doi: 10.4236/ojgas.2013.38060.
  6. Møller S., Wiese S., Halgreen H., Hove J.D. Diasto­lic dysfunction in cirrhosis. Heart Failure Rev. 2016; 2 (15): 599–610. doi: 10.1007/s10741-016-9552-9.
  7. Solnyshkov S.K., Kalinina O.V., Lebedeva A.V., Volchkova S.A. Cirrhotic cardiomyopathy. Vestnik Ivanovskoy me­ditsinskoy akademii. 2017; 22 (3): 44–51. (In Russ.)
  8. Garcia-Tsao G., Abraldes J.G., Berzigotti A., Bosch J. Portal hypertensive bleeding in cirrhosis: risk stratification, diagnosis, and management: 2016 practice guidance by the American Association for the study of liver diseases. Hepatology. 2017; 65 (1): 310–335. doi: 10.1002/hep.28906.
  9. Gallegos-Orozco J.F., Charlton M.R. Predictors of cardiovascular events after liver transplantation. Clin. ­Liver. 2017; 21 (2): 367–379. doi: 10.1016/j.cld.2016.12.009.
  10. Izuit A.A. Features of QT interval in patients with liver cirrhosis. Smolenskiy meditsinskiy almanakh. 2020; (1): 141–143. (In Russ.)
  11. Okurlu A.F., Salimova L.M., Baimyashkina A.A. QT interval prolongation as a marker of liver cirrhosis severity. The Bulletin of Contemporary Clinical Medicine. 2020; 13 (2): 46–49. (In Russ.) doi: 10.20969/VSKM.2020.13(2).46-49.
  12. Chistyakova M.V., Govorin A.V., Parkhomenko Yu.V. Remodeling of the pulmonary circulation in patients with viral liver cirrhosis. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2019; 15 (2): 204–208. (In Russ.) doi: 10.20996/1819-6446-2019-15-2-204-208.
  13. Ma Z., Lee S.S. Cirrhotic cardiomyopathy: getting to the heart of the matter. Hepatology. 1996; 24 (2): 451–459. doi: 10.1002/hep.510240226.
  14. Peshkova S.V., Chistyakova M.V., Barcan V.S. Variability of heart rhythm in patients with viral cirrhosis depending on types of portal blood flow. Medical alphabet. 2019; 1 (8): 26–29. (In Russ.) doi: 10.33667/2078-5631-2019-1-8(383)-26-29.
  15. Alqahtani S.A., Fouad T.R., Lee S.S. Cirrhotic cardiomyopathy. Semin. Liver Dis. 2008; 28 (1): 59–69. doi: 10.1055/s-2008-1040321.
  16. Liu H., Ma Z., Lee S.S. Contribution of nitric ­oxide to the pathogenesis of cirrhotic cardiomyopathy in bile duct-ligated rats. Gastroenterology. 2000; 118 (5): 937–944. doi: 10.1016/S0016-5085(00)70180-6.
  17. Chistyakova M.V., Govorin A.V., Radaeva E.V. Role of pulmonary hypertension in the development of cirrhotic cardiomyopathy. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2017; 13 (3): 357–362. (In Russ.) doi: 10.20996/1819-6446-2017-13-3-357-362.
  18. Krowka M.J., Mandell M.S., Ramsay M.A., Kawut S.M., Fallon M.B., Manzarbeitia C., Pardo M.Jr., Marotta P., Uemoto S., Stoffel M.S., Benson J.T. Hepatopulmonary syndrome and portopulmonary hypertension: a report of the multicenter liver transplant database. Liver Transpl. 2004; 10 (2): 174–182. doi: 10.1002/lt.20016.
  19. Kuzmina Yu.S., Zhmurov V.A., Mishchenko T.A., Rogozhkina Yu.A. Methods of diagnosis and correction of hepatocardial syndrome in patients with liver cirrhosis. Meditsinskaya nauka i obrazovanie Urala. 2020; 21 (2): 10–15. (In Russ.) doi: 10.36361/1814-8999-2020-21-2-10-15.
  20. Zambruni A., Trevisani F., Di Micoli А., Savelli A., Berzigotti A., Bracci E., Caraceni P., Domenicali M., Felline P., Zoli M., Bernardi M. Effect of chronic β-blockage on QT interval in patients with liver cirrhosis. J. Hepatol. 2008; 48: 415–421. doi: 10.1016/j.jhep.2007.11.012.
  21. Zhmurov V.A., Kuzmina Y.S., Mishchen­ko T.A., Zhmurov D.V., Lyapina M.V., Kazemov V.V., Zhmurova E.A., Alekberov R.I., Smetanin E.I., Seipilov A.A. The use of angiotensin converting enzyme inhibi­tors to correct hepatocarcinoma syndrome in patients with liver cirrhosis. Uralskiy meditsinskiy zhurnal. 2020; (8): 44–48. (In Russ.) doi: 10.25694/URMJ.2020.08.34.
  22. Chistyakova M.V., Rada­eva E.V., Zaytsev D.N., Govorin A.V. Cardiac hemodyna­mic disorders in patients with active chronic viral hepatitis and the effectiveness of antiviral therapy. Russian Journal of Cardiology. 2020; 25 (11): 3859. (In Russ.) doi: 10.15829/29/1560-4071-2020-3859.
  23. Torregrosa M., Aguade S., Dos L. Cardiac alterations in cirrhosis: reversibility after liver transplantation. J. Hepatol. 2005; 42 (1): 68–74. doi: 10.1016/j.jhep.2004.09.008.
  24. Grigorenko E.A., Mitkovskaya N.P., Rummo O.O. Prognostic factors for survival of patients on the liver transplant waiting list. Sibirskiy zhurnal klini­cheskoy i eksperimentalnoy meditsiny. 2020; 35 (1): 70–79. (In Russ.) doi: 10.29001/2073-8552-2020-35-1-70-79.

Statistics

Views

Abstract - 31

PDF (Russian) - 14

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions


© 2021 Chistyakova M.V., Govorin A.V., Kalinkina T.V.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.





This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies