Longitudinal deformation of the left ventricle and the left atrium in workers of railway transport with arterial hypertension

Full Text

Введение Артериальная гипертензия (АГ) на сегодняшний день остается одной из значимых медико-социальных про- блем населения в разных странах. В свою очередь среди работников железнодорожного транспорта АГ занимает ведущее место в структуре заболеваемости. Например, по данным НУЗ «Дорожная клиническая поликлиника» ОАО «РЖД» г. Санкт-Петербурга в 2012 г. болезни, харак- теризующиеся повышенным артериальным давлением (АД), среди заболеваний системы кровообращения соста- вили 42,8%, при этом эссенциальная гипертензия - 47,5%. К патологическим изменениям органов-мишеней при длительно протекающей АГ относится гипертрофия ле- вого желудочка (ЛЖ). Точность оценки гипертрофии ЛЖ зависит от возможностей методов диагностики, наиболее доступным и оптимальным методом диагностики АГ до сих пор считается эхокардиография (ЭхоКГ) [1]. Диагно- стика нарушения систолической и диастолической функ- ции ЛЖ на ранних этапах, т.е. до развития гипертрофии и формирования выраженной дисфункции миокарда, яв- ляется наиболее актуальной на сегодняшний день. По- следние десятилетия характеризуются применением в клинической практике для определения нарушения си- столической и диастолической функции миокарда ткане- вой допплерографии по систоло-диастолическим пикам (Sm, Em, Am) [2, 3]. Несмотря на то, что данный метод поз- воляет выводить на экран сигналы, получаемые от движе- ния ткани миокарда, а не от внутрисердечных потоков, он имеет ряд недостатков, в числе которых зависимость от угла сканирования исследуемого объекта [4]. Это опре- деляет необходимость усовершенствования методов ди- агностики для комплексной оценки структурно-функ- ционального состояния сердца при АГ. Наиболее перспективными для клинической практики в настоящее время считаются режимы, которые изучают деформацию миокарда левого желудочка и левого пред- сердия (ЛП), характеризующиеся показателями деформа- ции (strain) и скорости деформации (strain rate) [5-7]. К ним относят режим спекл-трекинг (speckle tracking) ЭхоКГ, основанный на анализе серошкального В-режима, и режим на основе тканевого допплера, позволяющий оценивать деформацию и скорость деформации в каж- дом сегменте миокарда [5]. Известно, что продольная функция наиболее чувствительна к ранним изменениям в миокарде, в том числе при АГ [8]. Продольные волокна в основном - это субэндокардиальные волокна, а для ги- пертрофии ЛЖ характерна субэндокардиальная дис- функция вследствие фиброза и микрососудистых нару- шений, при этом снижение продольной функции затра- гивает как гипертрофированные, так и негипертрофиро- ванные сегменты миокарда [8-10]. В настоящее время идут накопление данных и анализ показателей оценки де- формации миокарда по мере нарастания гипертрофии и нарушения функции миокарда при АГ. Цель данного исследования состояла в изучении пока- зателей продольной деформации ЛЖ и ЛП у работников железнодорожного транспорта с АГ, а также у работников железнодорожного транспорта с факторами сердечно- сосудистого риска без АГ по данным тканевого доппле- ровского исследования. Материалы и методы В исследование были включены 100 человек трудоспо- собного возраста (мужчины 20-59, женщины 20-54 лет). Все обследованные были разделены на 2 группы. Первую группу (n=45, средний возраст 45±7,6 года) составили ра- ботники железнодорожного транспорта с АГ 1 и 2-й сте- пени (гипертоническая болезнь I и II стадии), согласно рекомендациям по диагностике и лечению АГ Российско- го медицинского общества по артериальной гипертонии и Всероссийского научного общества кардиологов (2008 г.). Вторая группа - это работники железнодорож- ного транспорта с наличием факторов сердечно-сосуди- стого риска, не имеющие АГ (n=35, средний возраст 42±7,2 года); учитывались пациенты, имеющие хотя бы один фактор сердечно-сосудистого риска (отягощенная наследственность по сердечно-сосудистым заболева- ниям, статус курения, повышение общего холестерина, ожирение, наличие депрессии по шкале Бека). В контрольную группу вошли 20 практически здоровых добро- вольцев в возрасте 38±10,4 года. Критериями исключения из исследования служили наличие перенесенного ин- фаркта миокарда, нарушения ритма сердца, включая си- нусовую тахикардию и брадикардию, врожденные и при- обретенные пороки сердца, а также возраст старше 54 (для женщин) и 59 лет (для мужчин). Трансторакальная ЭхоКГ проводилась на ультразвуко- вой системе Philips iE33 (Голландия) и включала двухмер- ную, импульсно-волновую, цветовую допплеровскую ЭхоКГ, тканевую допплерографию с синхронным отведе- нием ЭКГ. Были рассчитаны основные показатели цент- ральной гемодинамики: объем ЛП (ОЛП), индекс ОЛП, конечный диастолический (КДР), систолический размер (КСР) ЛЖ; конечный диастолический (КДО) и систоличе- ский объем (КСО) ЛЖ. Для определения наличия либо от- сутствия ремоделирования миокарда определялись также толщина межжелудочковой перегородки (МЖПд) и зад- ней стенки ЛЖ (ЗСд) в диастолу, относительная толщина стенки (ОТС), масса и индекс массы миокарда ЛЖ (ИММЛЖ). Выраженность и тип гипертрофии ЛЖ опре- деляли по значению ИММЛЖ и ОТС (ИММЛЖ для муж- чин - 50-102 г/м2 и для женщин - 44-88 г/м2, ОТС≤0,42) согласно рекомендациям по количественной оценке структуры и функции камер сердца [11]. Глобальную си- столическую функцию ЛЖ оценивали из апикального до- ступа на уровне 2 и 4 камер с расчетом показателей ко- нечного систолического и диастолического объемов/ин- дексов и фракции выброса (ФВ) ЛЖ по методу Симпсона. При помощи импульсно-волновой допплеровской ЭхоКГ рассчитывали показатели движения трансмитрального потока: скорость раннего наполнения (Е), скорость позд- него наполнения (А) и соотношение пиков диастоличе- ских скоростей трансмитрального кровотока (Е/А). Для оценки диастолической и систолической функ- ции также использовали показатели тканевой доппле- рографии, скоростные показатели движения фиброзно- го кольца митрального клапана (ФКМК) в области сеп- тального и латерального отделов (Sm, Em, Аm, Еm/Аm, Е/Em). Количественный анализ деформации и скорости деформации тканевых допплеровских изображений Таблица 1. Основные клинические и эхокардиографические показатели у обследованных пациентов Показатель 1-я группа (n=45) 2-я группа (n=35) Контроль (n=20) Возраст, лет 44±8,6 40,2±7,2 38,8±10,4 Систолическое АД, мм рт. ст. 165,5±13,4* 135,2±5,8 123,7±5,9 Диастолическое АД, мм рт. ст. 95,2±4,7* 82,5±3,4 78,1±4,4 МЖПд, мм 10,1±0,8* 8,8±0,4 7,7±1,2 ЗСд, мм 9,8±0,6* 9±1,1 8,3±1,0 КДР, мм 48,9±3,8* 48,2±2,2 46,2±0,5 Индекс КДР, мм/м2 24,6±2,5 24,56±2,4 24,11±1,5 КСР, мм 28,1±2,7 27,2±2,7 26±3,2 КДО, мл 107,3±7,5* 94,7±8,6 89,6±6,2 КСО, мл 37,5±4,1* 29,2±5,8 25,6±4,8 ИММЛЖ, г /м2 100,5±10,6* 85,8±17,3 65,4±5,9 ОТС 0,43±0,2* 0,37±0,05 0,35±0,03 ФВ, % 67,8±3,4 68,8±3,9 70,4±3,6 ФУ, % 42,5±3,1 43,4±3,5 44,3±3,8 Размер ЛП, мм 38,10±4,35* 36,88±4,65 33,74±4,69 Индекс размера ЛП, мм/м2 21,9±2,2* 18,5±2,4 17,5±2,1 ОЛП, мл 50,1±9,7* 48,1±10,3 40,1±5,4 Индекс ОЛП, мл/м2 29,6±3,9* 24,1±3,9 20,7±2,39 *р<0,05. Таблица 2. Показатели диастолической и систолической функции (данные 2D-ЭхоКГ, импульсно-волновая допплерография, тканевая допплерография) Показатель 1-я группа (n=45) 2-я группа (n=35) Контроль (n=20) E, см/с 67,2±3,4* 74,5±4,0* 95,3±6,7 A, см/с 81,1±4,6* 57,0±7,9 56,2±10,8 DT, мс 219,3±14,8* 193,0±5,2* 182,2±6,1 E/A 0,9±0,1* 1,36±0,04* 1,5±0,4 Латеральный отдел ФКМК Sm, см/с 9,43±0,6* 9,71±0,9* 13,0±1,0 Em/Am 0,97±0,61* 1,24±0,28* 2,64±0,25 E/Em 8,30±0,11* 7,20±0,13* 6,45±0,27 Септальный отдел ФКМК Sm, см/с 8,24±0,92* 9,88±0,51* 11,58±0,89 Em/Am 0,77±0,22* 0,94±0,12* 1,45±0,04 E/Em 9,56±0,55* 8,76±0,88 6,90±0,61 Примечание. DT - время замедления скорости раннедиастолического трансмитрального кровотока, Sm - систолическая скорость движения, Em/Am - соотношение пиков диастолических скоростей тканевой допплерографии ФКМК, E/Em - соотношение раннедиастолических скоростей трансмитрального кровотока и тканевой допплерографии ФКМК; *р<0,05. Таблица 3. Средние значения максимальной систолической продольной деформации в исследуемых группах (%) Показатель 1-я группа (n=45) 2-я группа (n=35) Контроль (n=20) Верхушечная позиция, 4 камеры, длинная ось ЛЖ, глобальная систолическая деформация ЛЖ 13±1,6* 15±1,7* 20,1±2,0 Базальные сегменты ЛЖ Перегородочный 12,3±3,1 14,7±5,4 16,1±3,2 Нижний 13,2±2,9 14,4±3,4 16,4±5,5 Передний 13,5±4* 14,6±3,7 17±3,6 Боковой 11,1±2,1* 14,3±3,7* 19,8±2,1 Срединные сегменты ЛЖ Перегородочный 10,3±5,0* 8,4±6,6 17,6±3,4 Нижний 6,8±4,0* 6,9±1,6* 13,1±3,2 Передний 10,6±3,6* 10,7±5,4 19,7±2,1 Боковой 11,4±2,9* 15,2±2,1* 17,7±4,1 Верхушечные сегменты ЛЖ Перегородочный 12±4,1 13,7±0,8 15,6±6,9 Нижний 14±2,9 15±1,1 15,3±3,0 Передний 3,9±4,6* 6,9±4,5 15,7±4,8 Боковой 11±4,8 12±3,1 17±5,7 Верхушечная позиция, 4 камеры, глобальная положительная деформация ЛП 15,1±2,7* 16,4±2,2* 25,1±1,7 *р<0,05. миокарда проводился с помощью программного обес- печения: QLAB 3.0, Strain Quantification (Philips) - с ис- пользованием тканевой допплерографии. Для уменьше- ния шумовых помех анализировали усредненные дан- ные трех последовательных сердечных циклов, а «кино- петля» тканевого допплеровского исследования содер- жала тканевые допплеровские скоростные данные за время не менее 1 с. Статистическая обработка данных проводилась с по- мощью программы SPSS Statistics 17.0. Непрерывные ве- личины представлены в виде средней (M) и стандартного отклонения (SD), качественные характеристики выраже- ны в абсолютных и процентных значениях. Для выявле- ния различий внутри каждой группы по анализируемым параметрам применяли метод дисперсионного анализа ANOVA, уровень значимости был принят при p<0,05. Оценка корреляционных связей между парами количе- ственных признаков осуществлялась с использованием непараметрического коэффициента Спирмана. Результаты Полученные основные гемодинамические показатели и показатели при стандартном эхокардиографическом исследовании (табл. 1) демонстрируют значимое (р<0,05) отличие по основным показателям между группой работ- ников железнодорожного транспорта с АГ и лицами контрольной группы. В группе лиц с факторами риска значимых отличий по клиническим и основным показа- телям ЭхоКГ выявлено не было. При этом отдельно следу- ет отметить, что показатели глобальной систолической функции ЛЖ в обеих группах (ФВ, фракция укорочения - ФУ) значимо не отличались. При оценке диастолической функции с помощью им- пульсно-волновой допплерографии и показателей си- столической и диастолической функции с помощью тка- невой допплерографии выявлены значимые изменения отдельных параметров в обеих группах (табл. 2). В част- ности, отмечено снижение систолической скорости ФКМК (Sm) в области септального и латерального сег- ментов, а также показателей диастолической функции (E, E/A, Em/Am, E/Em). Результаты оценки сократительной функции миокарда ЛЖ с помощью оценки скорости движения миокарда и его деформации представлены в табл. 3. В литературных дан- ных приводятся разные нормативные показатели систо- лической деформации ЛЖ [10, 12, 13]. При этом получен- ные в нашем исследовании показатели глобальной про- дольной деформации в группе здоровых добровольцев не выходили за пределы нормальных значений (в среднем - 20,1±2,0%). У работников железнодорожного транспорта с АГ и работников железнодорожного транспорта с наличи- ем факторов сердечно-сосудистого риска без АГ по сравнению со здоровыми лицами происходит изменение средних значений продольной деформации (р<0,05). При этом выявлено, что деформация ухудшается мозаично в отдельных сегментах миокарда. Значимые изменения си- столической продольной сегментарной деформации вы- явлены в следующих сегментах миокарда в обеих группах: базальные и срединные сегменты бокового отделов ЛЖ, а также срединного сегмента нижней стенки ЛЖ. В допол- нение к этим сегментам значимое изменение деформации происходит в группе лиц с АГ в таких сегментах, как ба- зальный, срединный, верхушечный передней стенки и пе- регородочный срединный сегмент ЛЖ. Не менее значимые изменения были получены при из- учении деформации ЛП. Выявлено, что происходит значимое снижение показателей деформации ЛП в обеих группах (р<0,05): 1-я группа - 15,1±2,7%, 2-я - 16,4±2,2%, контрольная группа - 25,1±1,7%. Установлена отрицательная корреляционная связь между ИММЛЖ и продольной глобальной систолической деформацией ЛЖ. Так, в группе работников железнодо- рожного транспорта с АГ r=0,82 (p<0,01), а в группе работ- ников железнодорожного транспорта с наличием факто- ров сердечно-сосудистого риска, не имеющих АГ, r=-0,65 (p<0,01). Также выявлено, что при увеличении индекса ОЛП происходит снижение глобальной положительной деформации ЛП у лиц с АГ (r=-0,73, p<0,01) и в группе лиц без АГ, но с наличием факторов риска (r=-0,58, p<0,01). Обсуждение Методы оценки деформации ЛЖ - относительно но- вые методы в исследовании функции миокарда и не яв- ляются составной частью рутинного эхокардиографиче- ского исследования. По мнению ряда авторов, это об- условлено слабо разработанными вопросами воспроиз- водимости результатов и их стандартизации. Но они поз- воляют по-новому оценивать физиологию сокращения и расслабления миокарда, а также более детально изучать недоступные функции миокарда ЛЖ. Для детального изучения систолической функции в на- стоящей работе уделено внимание изучению показателей деформации ЛЖ, а также ЛП. Полученные данные не про- тиворечат многим исследованиям и также показывают, что у лиц с АГ и при наличии факторов риска АГ, но без АГ реги- стрируется снижение показателей глобальной продоль- ной деформации ЛЖ и ЛП. Результаты нашего исследова- ния в определенной мере согласуются с данными исследо- вания Y.Mizuguchi и соавт. [12], которые сообщили, что у па- циентов с сердечно-сосудистыми факторами риска и диа- столической дисфункцией также была снижена глобаль- ная систолическая продольная деформация в сравнении с контролем и даже у пациентов с нормальной диастолической функцией. Согласно исследованию S.Yuda и соавт. максимальная продольная деформация у больных АГ с ги- пертрофией ЛЖ уменьшается и не зависит от наличия на- рушений диастолического наполнения ЛЖ [14]. По данным ряда авторов, значения скорости движения и деформация миокарда в базальных сегментах выше по сравнению с вер- хушечными сегментами [15, 16]. Наши данные свидетель- ствуют о том, что на фоне АГ сегментарная продольная си- столическая деформация изменяется хаотично. При этом в базальных сегментах со значимым снижением деформа- ции показатели деформации могут быть несколько ниже, чем в срединных и верхушечных сегментах ЛЖ. При изучении функции миокарда у лиц с АГ и у лиц с факторами риска АГ в организованной популяции работ- ников железнодорожного транспорта мы осуществили поиск корреляции показателей между ИММЛЖ и про- дольной глобальной систолической деформацией ЛЖ, индексом ОЛП и глобальной систолической положитель- ной деформацией ЛП. Оценка показателей деформации может выявить пациентов с высоким риском сердечнососудистых осложнений, в том числе с сердечной недо- статочностью [10]. Заключение В результате проведенного исследования выявлено сле- дующее: У работников железнодорожного транспорта с АГ и работников железнодорожного транспорта с наличием факторов сердечно-сосудистого риска и без АГ отмечает- ся снижение систолической скорости ФКМК латерально- го и септального отделов в сочетании с нарушением диа- столической функции (E, E/A, Em/Am, E/Em). У больных АГ и без АГ, но с наличием факторов риска АГ, регистрируется значимое ухудшение показателей гло- бальной продольной деформации ЛЖ и ЛП. Снижение сегментарной деформации ЛЖ в обеих группах носит хаотичный характер. Выявлено, что чем больше ИММЛЖ, тем ниже показа- тели глобальной деформации ЛЖ; чем больше индекс ОЛП, тем ниже показатели деформации ЛП.

About the authors

O A Marsalskaya

Railway Clinical Outpatient Department of Russian Railways

Email: maroa@yandex.ru
192007, Russian Federation, Saint Petersburg, ul. Borovaia, d. 55

V S Nikiforov

I.I.Mechnikov State Northwestern Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

191015, Russian Federation, Saint Peters- burg, ul. Kirochnaia, d. 41

References

Supplementary files