Диастолическая дисфункция левого желудочка у больных с хронической почечной недостаточностью на программном гемодиализе

Актуальность проблемы По данным Российского регистра хронической почечной недостаточности, (2003), K/DOQI Clinical Practice Guidelines for Cardiovascular Disease in Dialysis Patients (2005) частота сердечно-сосудистой патологии у пациентов с хронической почечной недостаточностью (ХПН), получающих заместительную терапию программным гемодиализом, составляет 40−50%, а смертность, обусловленная этой патологией, в тридцать раз превышает летальность в общей популяции. Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) является основной причиной смерти больных, находящихся на программном гемодиализе (Российский регистр хронической почечной недостаточности, 2003).

В рекомендациях по диагностике и лечению хронической сердечной недостаточности Европейского общества кардиологов (2005) указывается, что у 20−40% больных с ХСН систолическая функция сохранена (ФВ>45%), и сердечная недостаточность у них обусловлена диастолической дисфункцией.

Наиболее частой патологией сердца у больных на гемодиализе является гипертрофия левого желудочка (ГЛЖ), которая встречается у 70−90% пациентов (Томилина Н.А. и соавт., 2003; Martin L.C. и соавт., 2004; Gagliardi G.M. и соавт., 2004; Zoccali С. и соавт., 2004). Артериальная гипертензия (АГ) является одной из основных причин развития ГЛЖ у пациентов на гемодиализе (Daugirdas J.T., 2001; Birchem J.A. и соавт., 2005). Помимо АГ факторами риска развития ГЛЖ у этой группы больных является анемия, наличие артерио-венозной фистулы, а также кальцификация структур сердца, обусловленная нарушением фосфорно-кальциевого обмена (Волгина Г. В., 2004; Achinger S.G., Ayns J.S., 2005).

ГЛЖ при ХПН сопровождается избыточным развитием фиброза в миокарде (Amann К., 2004), что приводит к нарушенному расслаблению миокарда, повышению жесткости камер, а это ведушие патогенетические механизмы, лежащие в основе диастолической сердечной недостаточности.

При этом состояние диастолической функции сердца у больных на гемодиализе изучено недостаточно. Имеются данные о влиянии сеанса ГД на трансмитральный кровоток (ТМК) (Мастыков В. Э. и соавт., 2005), но авторы не анализировали особенности динамики ТМК при различных вариантах диастолической дисфункции, а также не изучали взаимосвязь с типами ремоделирования сердца. Между тем, знание этих особенностей важно не только для диагностики ХСН, но и для оптимизации лечения, что свидетельствует об актуальности проблемы. Это послужило основанием для проведения настоящего исследования.

Изучить диастолическую функцию левого желудочка у больных с хронической почечной недостаточностью на программном гемодиализе и определить влияние сеанса гемодиализа на параметры диастолического наполнения в зависимости от особенностей геометрии левого желудочка и исходного состояния диастолической функции.

Задачи исследования.

1. Изучить геометрию левого желудочка у больных на программном гемодиализе.

2. Определить диастолическую функцию левого желудочка у больных с различными типами геометрии левого желудочка.

3. Изучить влияние сеанса гемодиализа на диастолическое наполнение левого желудочка с учетом особенностей геометрии и исходного состояния диастолической функции.

4. Выявить допплерэхокардиографические параметры диастолического наполнения левого желудочка, не зависящие от преднагрузки.

5. Разработать рекомендации по диагностике диастолической дисфункции у больных на программном гемодиализе.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. У большинства больных с ХПН на программном гемодиализе фракция выброса сохранена, преобладающим типом функциональных нарушений является диастолическая дисфункция левого желудочка.

2. Изменения трансмитрального кровотока в процессе сеанса гемодиализа зависят от геометрии левого желудочка и исходного состояния диастолической функции.

3. Ультрафильтрация во время сеанса гемодиализа не влияет на скорость распространения раннего диастолического потока левого желудочка в режиме цветного М-модального допплера, что свидетельствует о независимости этого параметра от преднагрузки.

Научная новизна работы Впервые установлена взаимосвязь между геометрией левого желудочка и его диастолическим наполнением у пациентов на хроническом гемодиализе.

Установлено, что изменения трансмитрального кровотока во время сеанса гемодиализа зависят от исходного состояния диастолической функции до сеанса гемодиализа и от типа геометрии левого желудочка.

Впервые, используя ультрафильтрацию как фактор, меняющий уровень преднагрузки, показано, что скорость распространения потока раннего диастолического наполнения левого желудочка (Vp) в режиме цветного М-модального допплерэхокардиографического исследования не зависит от преднагрузки. Этот параметр можно использовать для дифференциальной диагностики «псевдонормального» типа диастолической дисфункции и нормального трансмитрального спектра у диализных больных. Показана высокая частота «псевдонормального» типа трансмитрального кровотока перед сеансом гемодиализа, а также установлено благоприятное влияние гемодиализа на диастолическое наполнение левого желудочка при исходно «псевдонормальном» и рестриктивном типах трансмитрального кровотока.

Практическая значимость работы Полученные данные дают возможность улучшить диагностику хронической сердечной недостаточности у больных на программном гемодиализепредсказать динамику диастолического наполнения в процессе сеанса гемодиализа и тем самым создать предпосылки для оптимизации лечения. По результатам проведенного исследования автором разработан алгоритм для диагностики диастолических нарушений у больных на хроническом гемодиализе, суть алгоритма заключается в определении «псевдонормального» типа трансмитрального кровотока при помощи измерения скорости распространения раннего диастолического потока в цветном М-модальном допплеровском режиме.

Апробация работы Основные положения и результаты диссертации доложены и обсуждены на Всемирном конгрессе нефрологов (Берлин, 2003), на конгрессе Европейской почечной ассоциации — Европейской ассоциации диализа и трансплантации (ERA-EDTA) (Лиссабон, 2004), на Российском конгрессе нефрологов (Новосибирск, 2003), на ежегодной конференции Общества специалистов по сердечной недостаточности (Москва, 2003), на межкафедральной конференции сотрудников кафедр терапевтического профиля медицинского факультета Ульяновского государственного университета (Ульяновск, 2005). По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 6 статей в центральных журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации для публикации результатов диссертационных работ («Нефрология», 2003; «Терапевтический архив», 2004; «Нефрология и диализ», 2003, 2004; «Клиническая медицина», 2005; «Сердечная недостаточность», 2005).

Внедрение результатов работы Результаты работы внедрены в практическую деятельность отделения гравитационной хирургии крови и гемодиализа Ульяновской областной клинической больницы, отделения хронического диализа Пензенской областной клинической больницы им. Н. Н. Бурденко. Ряд положений и выводов работы используются в учебном процессе на кафедрах терапевтического профиля медицинского факультета Института медицины, экологии и физической культуры Ульяновского государственного университета.

Объем и структура диссертации Диссертация изложена на 122 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, методов статистической обработки результатов, трех глав собственных исследований с их обсуждением, заключения, выводов, рекомендаций для практического здравоохранения и списка литературы. Материалы диссертации иллюстрированы 17 рисунками и 23 таблицами. Библиографический указатель содержит 202 источника литературы, из которых 56 отечественных и 146 иностранных авторов.

Выводы.

1. Диастолическая дисфункция наблюдается у большинства больных с хронической почечной недостаточностью на программном гемодиализе (68,8%), при этом преобладает нарушенная релаксация (47,6%). Фракция выброса левого желудочка у большинства больных сохранена.

2. Изменения трансмитрального кровотока во время сеанса гемодиализа зависят от исходного состояния диастолической функции. У больных с нормальной диастолической функцией гемодиализ существенно не влияет на параметры ТМК.

У пациентов с исходно нарушенной релаксацией увеличивается скорость распространения раннего диастолического потока в цветном М-модальном допплеровском режиме, при этом не отмечается однонаправленной динамики скорости раннего диастолического наполнения, что указывает на неоднозначное влияние сеанса ГД на внутрисердечную гемодинамику у этой группы больных.

3. Во время гемодиализа значительно снижается скорость раннего диастолического наполнения у пациентов с исходно «псевдонормальным» и рестриктивным трансмитральным кровотоком, при этом снижение отношения E/Vp свидетельствует об улучшении функционального состояния сердца.

4. Основным типом геометрии левого желудочка у больных на гемодиализе без ИБС является концентрическая ГЛЖ. Геометрия левого желудочка влияет на динамику трансмитрального кровотока: в процессе гемодиализа у пациентов с концентрической ГЛЖ снижается скорость раннего диастолического наполнения.

5. Ультрафильтрация не влияет на скорость распространения раннего диастолического потока в цветном М-модальном допплеровском режиме, что указывает на независимость этого показателя от преднагрузки.

6. У пациентов на хроническом программном гемодиализе с высокой частотой (26,2%) наблюдается «псевдонормальный» тип трансмитрального кровотока. Для дифференциальной диагностики нормального и «псевдонормального» диастолического наполнения может быть использовано определение скорости распространения раннего диастолического потока в цветном М-модальном допплеровском режиме.

Рекомендации для практического здравоохранения У большинства больных с хронической почечной недостаточностью, получающих заместительную терапию программным гемодиализом, фракция выброса левого желудочка сохранена, ведущим функциональным нарушением является диастолическая дисфункция миокарда ЛЖ, которая приводит к развитию диастолической формы сердечной недостаточности.

Наиболее простым и доступным для клиники неинвазивным методом диагностики, позволяющим уточнить функциональное состояние сердца, является допплерэхокардиография.

Диагностика диастолической дисфункции у больных на гемодиализе представляет определенные трудности из-за наличия анемии, объемной перегрузки сердца за счет гиперволемии. Полученные в настоящей работе данные позволяют автору предложить следующие рекомендации для использования в клинике:

1) больным с хронической почечной недостаточностью на хроническом программном гемодиализе показано выполнение эхокардиографии для определения структурных изменений сердца, для уточнения функциональных нарушений с целью дальнейшей коррекции терапии необходимо проведение допплерэхокардиографии;

2) поскольку важнейшим структурным изменением сердца у больных на гемодиализе является гипертрофия левого желудочка, для определения геометрической модели мы рекомендуем определять массу миокарда левого желудочка (ММЛЖ) по формуле Devereux: 0,8х[1,04х (КДР+МЖП+ЗСЛЖ)3-КДРЗ]+0,6, затем определять индекс массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ) как отношение ММЛЖ к площади поверхности тела. Гипертрофия л миокарда левого желудочка (ГЛЖ) диагностируется при ИММЛЖ 134г/м и более у мужчин и 110 г/м и более у женщин. Относительная толщина стенки (ОТС) левого желудочка рассчитывается по формуле: ОТС= (МЖП+ЗСЛЖ)/КДР. Концентрическое ремоделирование диагностируется при ОТС > 0,45 при нормальном ИММЛЖ, концентрическая ГЛЖ — при ОТС > 0,45 и увеличенном ИММЛЖ, эксцентрическая ГЛЖ — при ОТС < 0,45 и увеличенном ИММЛЖ;

3) сеанс гемодиализа существенно влияет на трансмитральный кровоток в зависимости от геометрии левого желудочка и исходного состояния диастолической функции, для определения функционального состояния мы предлагаем использовать алгоритм диагностики диастолических нарушений у больных на ХПГ (рис. 17);

4) у 38,1% пациентов с нарушенной диастолической функцией выявляется «псевдонормализация» трансмитрального кровотока, в этой связи крайне важно определение скорости распространения раннего диастолического потока в цветном М-модальном допплеровском режиме (Vp) для разграничения нормального и «псевдонормального» типов трансмитрального кровотока.

Результаты нашей работы свидетельствуют, что в отличие от других показателей Vp не зависит от преднагрузки. При нарушенной релаксации снижается скорость раннего диастолического наполнения (Е), при усугублении диастолической дисфункции, когда повышается давление в легочных венах, скорость раннего диастолического наполнения (Е) вновь возрастает, при этом Vp остается сниженным, так как мало зависит от преднагрузки.

Таким образом, при визуально нормальной форме трансмитрального кровотока и при нормальном значении скорости потока раннего диастолического наполнения (Е), получив пониженное значение Vp, можно говорить о «псевдонормализации» трансмитрального кровотока, то есть о достаточно серьезном нарушении диастолической функции, требующей терапевтического вмешательства.

На рис. 17. представлен алгоритм обследования больных на хроническом гемодиализе для диагностики диастолических нарушений. Для облегчения использования алгоритма ниже приведены Рекомендации рабочей группы по диастолической сердечной недостаточности Европейского общества кардиологов, поскольку параметры диастолического наполнения левого желудочка зависят от возраста.

Патологическими считаются: Е/А < 1,0 (до 50 лет) — Е/А < 0,5 (для лиц старше 50 лет) — DT > 220 мсек (до 50 лет) — DT > 280 мсек (для лиц старше 50 лет). Дополнительным критерием является использование скорости распространения потока раннего диастолического наполнения в цветном М-модальном допплеровском режиме (Vp), значение показателя < 45 см/сек считается патологическим.

Рис. 17. Алгоритм оценки диастолической функции у пациента на хроническом программном гемодиализе Заключение Хроническая сердечная недостаточность является основной причиной смерти больных с хронической почечной недостаточностью, получающих заместительную терапию хроническим программным гемодиализом. Поскольку у 20−40% пациентов с ХСН систолическая функция сохранена, проблеме диастолической дисфункции уделяется большое внимание.

В настоящее время состояние диастолической функции сердца у больных на гемодиализе изучено недостаточно, остается неясным влияние сеанса гемодиализа на трансмитральный кровоток в зависимости от типа ремоделирования левого желудочка и исходного состояния диастолической функции. Выявление этих особенностей представляется важным для оптимизации лечения пациентов на хроническом гемодиализе.

Целью настоящего исследования явилось изучение диастолической функции левого желудочка у больных с ХПН на хроническом программном гемодиализе, а также влияние сеанса гемодиализа на параметры диастолического наполнения в зависимости от геометрии левого желудочка. С этой целью обследован 61 пациент, получающий лечение программным гемодиализом. Изучены структурные особенности, а также параметры систолической и диастолической функции сердца, оценена динамика функциональных изменений сердца после сеанса гемодиализа. Анализировалась взаимосвязь функциональных изменений с геометрией левого желудочка.

Нами не выявлено статистически значимых различий при сравнении основных структурных и функциональных показателей работы сердца у пациентов с различной этиологией ХПН, с другой стороны, отмечается влияние артериальной гипертензии на ряд показателей.

У пациентов с ХПН на ХПГ существуют не только обычные, но и специфические факторы, ведущие к развитию структурных изменений сердца, это факторы, обусловленные уремией и процедурой гемодиализа. Важнейшим и преобладающим структурным изменением является ГЛЖ (ИММЛЖ >134 г/м2 у мужчин и >110 г/м2 у женщин), которая сама по себе является фактором риска внезапной смерти этой группы больных. В нашем исследовании ГЛЖ выявлена у 80,4% больных, при этом преобладал концентрический тип гипертрофии, который выявлен у 60,7% пациентов. Показана прямая корреляционная зависимость между ИММЛЖ и уровнем АД.

У 19,7% больных диагностирована эксцентрическая гипертрофия миокарда левого желудочка. Это молодые пациенты, у которых причиной ХПН стал хронический гломерулонефрит, протекавший с отечным синдромом и гиперволемией. Кроме того, у ряда пациентов этой группы выявлена кальцификация клапанных структур с гемодинамически значимой недостаточностью аортального и митрального клапанов, также приведшей к объемной перегрузке левых отделов сердца. Таким образом, возможным механизмом развития эксцентрической ГЛЖ у пациентов на гемодиализе является перегрузка объемом. В этом контексте развитие эксцентрической ГЛЖ у больных с ХПН, возможно, формируется, минуя этап концентрической ГЛЖ. С другой стороны, мы не располагаем данными динамики КДР и толщины стенок левого желудочка с момента начала лечения хроническим гемодиализом, что необходимо для подтверждения данного предположения, которое может стать предметом самостоятельного проспективного исследования.

Функциональные изменения сердца в обследованной нами группе тесно связаны со структурными изменениями. У основной группы пациентов с ХПН, получающих заместительную терапию XI11, инотропная функция не страдает, снижение фракции выброса < 45% нами выявлено только у 8,2% обследованных больных.

Ведущим функциональным нарушением является диастолическая дисфункция миокарда ЛЖ, которая приводит к развитию диастолической сердечной недостаточности. Несмотря на различные мнения по вопросу существования изолированной диастолической сердечной недостаточности, вклад диастолической функции в развитие этой проблемы очевиден. Диастолическая дисфункция выявлена нами у 68,8% пациентов на гемодиализе.

Ведущим типом диастолических нарушений у пациентов с нарушенной диастолической функцией является замедленная релаксация, она выявлена у 47,6% больных, достаточно часто встречается «псевдонормализация» трансмитрального кровотока (38,1%).

У пациентов с нормальной геометрией ЛЖ не было выявлено нарушений трансмитрального кровотока, во всех группах с нарушенной геометрией ЛЖ преобладал трансмитральный кровоток с замедленной релаксацией, наиболее выраженные диастолические нарушения («псевдонормальный» и рестриктивный тип) обнаружены у пациентов с концентрическим и эксцентрическим типом ГЛЖ.

Определение диастолической дисфункции с нарушенной релаксацией и диастолической дисфункции рестриктивного типа, в основном, не представляет сложности. Нами установлена возможность использования показателя Vpопределения скорости распространения раннего диастолического потока в цветном М-модальном допплеровском режиме для определения «псевдонормализации» трансмитрального кровотока. Мы предлагаем алгоритм определения диастолической функции у пациентов на ХПГ по показателям трансмитрального кровотока.

Обнаружена прямая корреляционная связь между величиной ультрафильтрации и динамикой максимальной скорости раннего диастолического наполнения левого желудочка, что подтверждается при многофакторном регрессионном анализе, при этом не установлено связи между величиной ультрафильтрации и динамикой скорости распространения потока раннего диастолического наполнения в цветном М-модальном допплеровском режиме, что указывает на независимость последнего показателя от преднагрузки.

При сеансе ГД за небольшой промежуток времени в результате ультрафильтрации существенно меняется преднагрузка. По нашим данным значимых изменений Vp после ГД не выявлено, причем независимо от объема ультрафильтрации, то есть этот параметр не зависит от преднагрузки, а значит его можно использовать для выявления «псевдонормального» типа трансмитрального кровотока.

Таким образом, при нормальной форме трансмитрального кровотока и при нормальном значении Е, получив пониженное значение Vp, можно говорить о «псевдонормализации» трансмитрального кровотока, то есть о достаточно серьезном нарушении диастолической функции, требующей терапевтического вмешательства.

Обнаружено существенное влияние сеанса гемодиализа на трансмитральный кровоток. Динамика трансмитрального кровотока зависит от исходного состояния диастолической функции. Нами обнаружено статистически значимое снижение скорости потока раннего диастолического наполнения (Е) у пациентов с исходно «псевдонормальным» и рестриктивным типом трансмитрального кровотока, что указывает на улучшение диастолической функции после сеанса гемодиализа. У пациентов с исходным нарушением релаксации возрастала скорость распространения раннего диастолического потока в цветном М-модальном допплеровском режиме, при этом не происходило значимого снижения скорости пика Е, что указывает на неоднозначное влияние сеанса ГД на ТМК в этой подгруппе.

В целом снижение максимальной скорости раннего диастолического наполнения (Е) было ожидаемо, поскольку этот параметр зависит не только от степени активной релаксации ЛЖ, но и от давления в левом предсердии. Давление в левом предсердии зависит от преднагрузки, которая меняется в результате ультрафильтрации в прцессе сеанса гемодиализа.

Не было выявлено статистически значимой динамики DT и IVRT после сеанса ГД. Поскольку эти параметры диастолической функции в большей степени обусловлены активной релаксацией и жесткостью камер, вряд ли они могут быстро и значимо меняться за непродолжительный период времени проведения сеанса ГД.

Динамика митрального кровотока после сеанса гемодиализа зависит не только от исходного состояния диастолической функции, но и от типа ремоделирования левого желудочка. У пациентов с эксцентрическим типом ГЛЖ независимо от объема ультрафильтрации не выявлено значимого снижения скорости раннего диастолического наполнения после ГД. Вероятно это обусловлено тем, что величина скорости раннего диастолического наполнения (Е) зависит от активной релаксации левого желудочка, механизм которой обеспечивается мышечным компонентом, а при эксцентрической ГЛЖ преобладает интерстициальный компонент, который не способен обеспечить адекватную релаксацию.

Таким образом, пациенты с ХПН, получающие заместительную терапию ХПГ, имеют структурно-функциональные особенности сердца, обусловленные рядом факторов, ведущими из которых являются гемодинамические. Существует зависимость между структурными изменениями сердца (тип ремоделирования) и функциональными изменениями, ведущими из которых являются нарушения диастолы.

Сеанс гемодиализа оказывает существенное влияние на функциональное состояние сердца, в большей степени на диастолическую функцию. Изменения диастолической функции зависят от объема ультрафильтрации, а также от типа ремоделирования левого желудочка и исходного состояния диастолической функции.