The new face of diabetes mellitus — rhythm and conduction disorders

Full Text

АКТУАЛЬНОСТЬ

Нарушения сердечного ритма и сахарный диабет второго типа (СД2), находясь в тесной патогенетической связи, отягчают течение друг друга. Если раньше считалось, что аритмии и блокады у этой группы пациентов встречаются достаточно редко, то сейчас ввиду повышения продолжительности жизни пациентов с СД2 частота встречаемости различных нарушений ритма и проводимости растет [1, 2]. Особняком стоит проблема развития аритмий неатеросклеротического генеза у этой группы пациентов. Если механизм развития нарушений ритма и проводимости у лиц с клинически манифестным атеросклеротическим поражением коронарных артерий в настоящее время понятен, то формирование аритмий на фоне структурно неизмененного миокарда у пациентов с СД2 остается перспективным и недостаточно изученным направлением в патофизиологии и кардиологии [3].

На данный момент рядом авторов утверждается, что инсулинорезистентность, гликемия, сопутствующие метаболические нарушения прямо или косвенно оказывают повреждающее действие на проводящую систему сердца [4]. Развивающаяся и прогрессирующая на фоне сахарного диабета автономная полинейропатия затрагивает и вегетативную нервную систему. Дисбаланс в последней также приводит к развитию нарушений ритма сердца. В совокупности все названные факторы объясняют более высокую предрасположенность этой группы пациентов к аритмиям.

Проблема профилактики нарушений сердечного ритма у пациентов, страдающих СД2, остро стоит в современной повестке медицинского сообщества и требует решения.

Цель исследования — анализ современных представлений о патофизиологических механизмах и факторах риска аритмогенеза при с СД2, а также обсуждение подходов к стратификации риска и профилактике внезапной сердечной смерти у этой когорты больных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В обзорную статью включены ретроспективные и проспективные исследования, систематические обзоры, описывающие нарушения сердечного ритма при СД2 за период 2015–2022 гг. Поиск проводился в библиографических базах MEDLINE, PubMed, Google Scholar, Scopus, eLIBRARY. Для обзора отобраны статьи, опубликованные только в рецензируемых научных журналах. Стратегия поиска представляла собой поисковый запрос по ключевым терминам «нарушение сердечного ритма», «СД 2-го типа», «ВСР», «ДАКН». Из полученного перечня выбирались статьи с наибольшим числом цитирований. Вручную рассматривались списки литературы всех опубликованных статей и соответствующих систематических обзоров. Всего просмотрено 1050 названий, 95 полных статей, 31 из которых была включена в настоящий обзор.

Эпидемиология нарушений ритма и проводимости у пациентов с сахарным диабетом второго типа

У пациентов с СД2 встречается весь спектр нарушений ритма от безобидных одиночных суправентрикулярных экстрасистол до фибрилляции желудочков. Желудочковая экстрасистолия (ЖЭ) относится к наиболее распространенным нарушениям ритма сердца у пациентов с СД2 и имеет пять градаций: 0 — аритмии отсутствуют за последние 24 часа наблюдения; 1 — фиксируется не более 30 аритмий в течение часа мониторинга, монотопные и мономорфные; 2 — больше 30 в час, те же; 3 — появляются полиморфные экстрасистолы; 4.1 — спаренные мономорфные; 4.2 — парные полиморфные; 5 — характерно наличие вентрикулярной тахикардии (экстрасистолы, которые возникают более трех раз подряд). Однако в многочисленных исследованиях показано, что для оценки прогностической значимости ЖЭ имеет значение не столько ее высокая градация, сколько характер основного заболевания и наличие органического поражения сердца, которые определяют риск внезапной сердечной смерти (ВСС). Распространенность ЖЭ, по данным Холтеровского мониторирования, достигает 35–65 % [5].

В основе повышенной эктопической активности миокарда при СД2 лежат структурно-метаболические изменения миокарда, диабетическая кардиальная автономная нейропатия, электролитный дисбаланс. Гипергликемия ассоциируется с укорочением рефрактерного периода и увеличением автоматизма эктопических очагов [6].

Клиническое значение экстрасистолии при СД2 определяется ее проаритмогенным потенциалом. ЖЭ могут инициировать пароксизмы желудочковой тахикардии, фибрилляции желудочков, особенно на фоне предшествующей ишемии миокарда [7].

Распространенность фибрилляции предсердий (ФП) среди лиц с СД2 в популяционных исследованиях варьирует от 9 до 20 % [6]. СД2 ассоциирован с 1,8-кратным повышением риска ФП по сравнению с лицами без нарушений углеводного обмена [8]. Основными факторами, предрасполагающими к ФП при СД2, являются структурное ремоделирование предсердий, диабетическая кардиомиопатия, автономная дисфункция. Кроме того, хроническая гипергликемия способствует фиброзу миокарда предсердий и электрическому ремоделированию [9]. Также установлено, что компенсация углеводного обмена ассоциируется со снижением частоты рецидивов ФП после кардиоверсии, однако вопрос об обратимости аритмогенности остается дискутабельным [10].

Повышенная частота сердечных сокращений (ЧСС) в покое (>100 уд/мин) регистрируется более, чем у 15 % пациентов с СД2, что обусловлено, вероятно, диабетической автономной дисфункцией за счет преимущественного поражения парасимпатических нервных волокон [11]. Синусовая тахикардия при СД2 отличается отсутствием адекватного снижения ЧСС в ночные часы и нарушением восстановления ритма после нагрузки [12]. Клиническое значение хронической тахикардии определяется ее неблагоприятным влиянием на течение ишемической болезни сердца и на прогрессирование хронической сердечной недостаточности. Кроме того, повышенная ЧСС способствует развитию тахиаритмий по механизму re-entry [13].

Распространенность нарушений атриовентрикулярной проводимости у пациентов с СД2 составляет 25–45 % [14]. Наиболее часто регистрируются атриовентрикулярные блокады I степени, реже — полные блокады ножек пучка Гиса [15]. Ключевую роль в генезе нарушений проводимости при СД2 играет развитие микроангиопатического поражения проводящей системы сердца и диабетической автономной кардиальной нейропатии. Нарушения атриовентрикулярной проводимости ассоциированы со снижением перфузионного резерва миокарда и являются предиктором внезапной сердечной смерти у пациентов с СД2 [1].

Факторы риска развития нарушений сердечного ритма и проводимости у пациентов с сахарным диабетом второго типа

В результате систематического обзора нами выделены основные факторы риска развития нарушений сердечного ритма и проводимости у пациентов с СД2 (рис. 1):

 

Рис. 1. Основные причины, приводящие к нарушению ритма сердца и проводимости у пациентов с СД2

Fig. 1. The main causes leading to cardiac arrhythmias and conduction disorders in patients with DM2

 

1) диабетическая автономная кардиальная нейропатия;

2) нарушение вегетативной регуляции сердца;

3) изменение интервала QT;

4) электролитные нарушения.

Диабетическая автономная кардиальная нейропатия

Диабетическая автономная кардиальная нейропатия (ДАКН) один из ведущих механизмов, лежащих в основе развития аритмий у пациентов, страдающих сахарным диабетом [8]. Распространенность ДАКН среди пациентов с СД2, по данным разных авторов, варьирует от 16 до 90 % и в среднем составляет 53 % [1].

Патогенез ДАКН обусловлен диффузным поражением вегетативных нервных волокон в результате метаболических нарушений, хронической гипергликемии, оксидативного стресса. Преимущественно страдают длинные тонкие немиелинизированные нервные волокна, составляющие в том числе проводящую систему сердца. Нарушения в проведении эфферентных импульсов от центров вегетативной нервной системы к пейсмекерным кардиомиоцитам и импульсов по основным проводящим путям ассоциированы с развитием аритмий и блокад от проксимального уровня проводящей системы сердца до дистального ее уровня [16].

Клинически ДАКН проявляется снижением вариабельности сердечного ритма, хронотропной некомпетентностью, нарушениями проводимости, склонностью к развитию бради- и тахиаритмий. Доказано неблагоприятное влияние ДАКН на риск летальных аритмогенных событий, внезапной сердечной смерти при СД2. Повышается риск развития синусовой тахикардии, суправентрикулярной экстрасистолии, пароксизмальных форм фибрилляции предсердий в 1,8–2 раза [2, 17].

Нарушение вегетативной регуляции сердца

СД2 ассоциируется с выраженными изменениями вегетативной регуляции сердца, обусловленными как прямым токсическим влиянием гипергликемии на нервные волокна, так и вторичным поражением в виде микроангиопатии и ишемии [18].

Дизавтономия при СД2 проявляется в нарушении восстановления сердечного ритма после физической нагрузки и циркадных ритмов ЧСС [19].

У пациентов с СД2 отмечается снижение общей вариабельности сердечного ритма и ее спектральных составляющих, что отражает угнетение автономных модулирующих влияний на ритм сердца и ассоциируется с неблагоприятным прогнозом [4].

Изменение интервала QT

Удлинение интервала QT (>450 мс у мужчин, >470 мс у женщин) — электрокардиографический маркер желудочковой электрической нестабильности, склонности к развитию полиморфной желудочковой тахикардии типа «пируэт», фибрилляции желудочков. Удлинение QT обнаруживается у 30–40 % пациентов с СД2 [20].

В основе увеличения QT лежит комплекс метаболических и электролитных нарушений при СД2, приводящих к изменению кинетики трансмембранных ионных токов в кардиомиоцитах. Доказана связь между длительностью QT и выраженностью хронических диабетических осложнений (ретинопатии, нефропатии), которые становятся частыми причинами инвалидизации в современном мире [21]. Избыточное количество глюкозы в крови приводит к повреждению почечных клубочков и сосудов, из-за чего нарушается выделительная функция почек. Длительно существующая гликемия изменяет структуру стенки кровеносных сосудов сетчатки глаза, делает их более проницаемыми, позволяя жидкости проникать во внутрисетчаточное пространство. Учитывая важность ранней диагностики, все пациенты с сахарным диабетом должны ежегодно проходить офтальмологическое и нефрологическое обследование.

Таким образом, СД2 ассоциирован с электрической нестабильностью миокарда, опосредованной удлинением реполяризации желудочков, что способствует развитию жизнеопасных желудочковых аритмий.

Электролитные нарушения

В настоящее время имеются данные о связи СД2 с электролитными нарушениями, в частности с гипокалиемией и гипомагниемией [22].

По данным ряда авторов, гипокалиемия (<3,5 ммоль/л) встречается от 6 до 30 % пациентов с СД2 [23, 24]. Она обусловлена повышенной экскрецией ионов калия почками на фоне имеющихся у пациентов инсулинорезистентности и гиперальдостеронизма. Дефицит калия приводит к нарушению процессов реполяризации желудочков, что способствует возникновению эктопических очагов в миокарде и ФП [23].

Гипомагниемия отмечается у 13–47 % больных СД2. Она связана с усилением ренальной экскреции на фоне осмотического диуреза и вторичного гиперальдостеронизма. Недостаток магния провоцирует суправентрикулярные и желудочковые нарушения ритма за счет увеличения автоматизма синусового и эктопических водителей ритма [7].

Таким образом, основные факторы развития нарушений сердечного ритма — диабетическая автономная кардиальная нейропатия и нарушение вегетативной регуляции сердца — являются первичным звеном патогенеза, что обусловлено возрастной гибелью парасимпатических нейронов миокарда. Изменение интервала QT вторично и может быть связано как с полной гибелью парасимпатической части вагуса, иннервирующей миокард, так и со стойкими электролитными нарушениями, которые возникают в результате трех различных групп событий: трансклеточных сдвигов (особенно из-за высоких доз инсулина или в результате метаболического ацидоза), аномальных потерь (потери в желудочно-кишечном тракте, почках, диализе или гипомагниемия) или неадекватных потерь, а также в результате применения диуретиков.

Диагностика нарушений ритма и проводимости у пациентов с сахарным диабетом второго типа

Диагностика нарушений ритма и проводимости у пациентов с СД2 должна включать в себя стандартную ЭКГ в 12 отведениях, холтеровское мониторирование ЭКГ с оценкой вариабельности сердечного ритма.

Стандартная ЭКГ в 12 отведениях позволяет выявить нарушения ритма и проводимости у пациентов с СД2, оценить длительность интервалов PQ, QRS, QT. Данный метод обладает высокой специфичностью, однако его чувствительность в выявлении пароксизмальных аритмий не превышает 25 % [7]. Патологические изменения на ЭКГ при СД2 включают синусовую тахикардию, экстрасистолию, AV-блокады I–III степени, ФП, удлинение QT. Важным диагностическим критерием ДАКН является ригидный синусовый ритм (вариабельность RR<15 мс) [25].

Суточное мониторирование ЭКГ по Холтеру значимо повышает выявляемость аритмий у пациентов СД2 по сравнению с ЭКГ покоя. Данный метод позволяет подтвердить эктопический характер тахикардии, зарегистрировать пароксизмы наджелудочковых и желудочковых аритмий, оценить циркадные паттерны ритма [16]. Холтеровское мониторирование имеет важное прогностическое значение. Так, количество желудочковых экстрасистол более десяти в час и эпизоды неустойчивой желудочковой тахикардии коррелируют со снижением общей выживаемости пациентов с СД2 [1].

Вариабельность ритма сердца

Вариабельность ритма сердца (ВРС) отражает состояние вегетативной регуляции, нарушение которой играет ключевую роль в патогенезе аритмий при СД2. Анализ ВРС включает как геометрические, так и спектральные методы. В рамках оценки ВРС следует обращать внимание на следующие показатели [26, 27]:

1. SDNN — стандартное отклонение средних интервалов NN, рассчитанных за короткие периоды, обычно за пять минут. Отражая все циклические компоненты, данный показатель позволяет оценить общую изменчивость сердечного ритма за период наблюдения, что помогает в диагностике вегетативной дисфункции проводящей системы сердца.
2. RMSSD — квадратный корень из среднего квадратов разностей величин последовательных пар интервалов NN. Этот показатель преимущественно отражает влияние парасимпатического отдела (ПО) вегетативной нервной системы (ВНС) на ритм сердца, в том числе синусовую аритмию, связанную с дыханием. При доминировании влияния симпатического отдела (СО) ВНС на сердце его значение снижается, а при доминировании влияния ПО — возрастает. Отмечается, что RMSSD предпочтительнее, так как он обладает лучшими статистическими свойствами, отражая состояние парасимпатической нервной системы, отвечающей за восстановление после физиологического и/или эмоционального стресса.
3. TP — общая мощность спектра, отражает суммарную активность нейрогуморальных влияний на сердечный ритм. Спектральный анализ ВСР позволяет оценить абсолютную и относительную активность СО и ПО ВНС, а также участие в процессах регуляции сердечного ритма гуморальных факторов. Принято делить спектрограмму на три участка (диапазона): высокочастотные колебания (HF), низкочастотные колебания (LF), очень низкочастотные колебания (VLF). Например, высокочастотный пик, соответствующий HF-волнам, исчезает при селективном угнетении тонуса блуждающего нерва с помощью атропина, а мощность LF-волн, наоборот, возрастает при активации СО под влиянием ортостатической пробы, при повышении артериального давления или при стрессе. В то же время мощность LF-волн снижается, а мощность HF-волн возрастает при введении β-адреноблокаторов.
4. VLF — мощность «очень» низкочастотной составляющей спектра. VLF-волны проявляются даже при кратковременных (5-минутных) записях ЭКГ. Эта спектральная составляющая сердечного ритма, характеризует активность симпатического отдела вегетативной нервной системы.
5. LF — отражает мощность волн низкой частоты. В состоянии покоя он может отражать барорефлексную активность — механизм, помогающий поддерживать артериальное давление. Высокое значение LF можно увидеть после зевка, вздоха или в случае, если частота дыхания 8,5 и менее вдохов в минуту — активность парасимпатики.
6. HF — мощность волн высокой частоты. Считается, что эти колебания являются показателем активности ПО ВНС и определяются ритмом дыхания, т. е. каждому колебанию HF-волн соответствует дыхательный цикл. Снижение мощности быстрых (HF-) волн может сигнализировать о развивающейся вегетососудистой дистонии по гипертоническому типу или гипертонической болезни. Увеличение мощности HF-волн сверх нормы после 40 лет может служить предвестником нарушений ритма, в первую очередь мерцательной аритмии.

Представленные данные указывают на то, что временные и спектральные показатели ВСР способны отражать активность симпатического и парасимпатического отделов ВНС. Часть этих показателей позволяет говорить преимущественно о влиянии на ритм сердца одного из отделов ВНС (СО или ПО), а часть — об их совместном влиянии. Измерение ВРС целесообразно использовать для стратификации риска внезапной сердечной смерти у пациентов с СД2. Кроме того, динамический анализ ВРС позволяет оценивать эффективность проводимой терапии диабета и сопутствующих заболеваний.

Основные направления лечения нарушений ритма у пациентов с сахарным диабетом второго типа

Основными направлениями лечения нарушений ритма у пациентов с СД2 традиционно являются модификация образа жизни, медикаментозная терапия и хирургическая коррекция анатомического субстрата аритмии.

Немедикаментозные методы профилактики аритмий у пациентов СД2 включают отказ от курения, контроль массы тела, регулярные физические нагрузки, нормализацию липидного профиля [16]. Установлено, что аэробные тренировки ассоциируются с достоверным уменьшением числа желудочковых нарушений ритма, по данным холтеровского мониторирования, уже после 12 недель регулярных занятий [13]. Таким образом, оптимизация образа жизни должна рассматриваться как обязательная составляющая комплексной профилактики аритмий у больных СД2 наряду с медикаментозной терапией.

Медикаментозная антиаритмическая терапия при СД2 включает несколько направлений: коррекция электролитных нарушений, лечение сопутствующей ишемической болезни сердца (ИБС) и артериальной гипертензии (АГ), назначение антиаритмических препаратов [27]. Для коррекции гипокалиемии и гипомагниемии используются препараты K⁺, Mg⁺⁺ внутрь или парентерально. Препаратами выбора при симптомной желудочковой экстрасистолии являются бета-адреноблокаторы [14]. При рецидивирующей ФП наряду с бета-блокаторами и амиодароном применяются антагонисты минералокортикоидных рецепторов (спиронолактон), ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ), блокаторы рецепторов ангиотензина II (БРА), статины, оказывающие противовоспалительный эффект на миокард предсердий [19]. Обязательным компонентом терапии является адекватное лечение ИБС, хронической сердечной недостаточности (ХСН), АГ с использованием бета-адреноблокаторов, ингибиторов АПФ, антагонистов альдостерона, антитромботических средств.

Хирургические подходы при рефрактерных жизнеугрожающих аритмиях у пациентов с СД2 включают радиочастотную аблацию, имплантацию кардиовертера-дефибриллятора, электрокардиостимулятора [9, 15]. Катетерная аблация наиболее эффективна в лечении симптомной желудочковой экстрасистолии, пароксизмальных реципрокных аритмий. При неэффективности медикаментозной терапии ФП выполняется изоляция легочных вен. Имплантируемые антиаритмические устройства (ИКД, ЭКС) показаны пациентам с фракцией выброса (ФВ) левого желудочка менее 35 %, высоким риском жизнеугрожающих желудочковых аритмий. Их использование достоверно улучшает прогноз у данной категории больных [28].

Достижение компенсации углеводного обмена является базисным подходом в профилактике сердечно-сосудистых осложнений, включая аритмии, у пациентов с СД2 [15]. Показано, что снижение уровня гликозилированного гемоглобина (HbA1c) на 1 % ассоциируется со значимым снижением частоты фатальных аритмий у пациентов с СД2 [5]. Оптимизация гликемического контроля способствует уменьшению выраженности электролитных нарушений, диабетической дисавтономии. Вместе с тем результаты крупных клинических исследований (ACCORD, ADVANCE) не выявили достоверного влияния интенсивной сахароснижающей терапии на частоту фатальных аритмий у пациентов с длительным анамнезом СД2 [29]. Такой подход может быть оправдан на ранних стадиях заболевания. Таким образом, гликемический контроль является обязательным, но недостаточным условием профилактики аритмий при СД2.

ВЫВОДЫ

1. Распространенность аритмий среди пациентов с СД2 значительно выше по сравнению с общей популяцией, что определяет их медицинскую и социальную значимость.
2. Ключевая роль в генезе аритмогенных событий принадлежит хронической гипергликемии, приводящей к поражению проводящей системы сердца, структурно-метаболическому ремоделированию миокарда, развитию диабетической автономной нейропатии.
3. Для диагностики нарушений ритма и проводимости, а также для стратификации риска жизнеугрожающих аритмий видится целесообразным выполнение пациентам с СД2 холтеровского мониторирования ЭКГ с обязательной оценкой геометрических и спектральных характеристик ВРС.
4. Подчеркнута роль компенсации гликемии, однако не до конца ясен оптимальный уровень гликемического контроля для профилактики аритмий.
5. Требуют уточнения подходы к медикаментозной и немедикаментозной профилактике фатальных нарушений ритма. Нет one-for-all алгоритма антиаритмической терапии с учетом сопутствующей сердечно-сосудистой патологии.
6. Дальнейшее накопление фундаментальных знаний о молекулярных механизмах аритмогенеза при СД2, проведение крупных клинических исследований позволит оптимизировать скрининг, стратификацию риска и лечебные подходы с целью улучшения прогноза этой сложной категории пациентов.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Этическая экспертиза. Этическая экспертиза не проводилась, так как статья носит обзорный характер.

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Вклад каждого автора: Г.Г. Кутелев, М.С. Тюрюпов — разработка общей концепции, дизайн исследования, итоговая правка статьи; П.О. Однокол, У.А. Комарова — анализ литературы, написание статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

About the authors

Mark S. Tyurypov

Military Medical Academy

Author for correspondence.
Email: vmeda-nio@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8366-0594
SPIN-code: 2886-7181
Russian Federation, Saint Petersburg

Polina O. Odnokol

Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2033-9610
SPIN-code: 6660-7128
Russian Federation, Saint Petersburg

Gennadiy G. Kutelev

Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6489-9938
SPIN-code: 5139-8511
Scopus Author ID: 57226122182
ResearcherId: KGM-7824-2024

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg

Uliana A. Komarova

Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-6729-2892
Russian Federation, Saint Petersburg

References

Supplementary files