Автореферат и диссертация по медицине (14.00.06) на тему:Нарушения биомеханики артерий при сердечной недостаточности и их коррекция препаратами нифедипина продленного действия

На правах рукописи

Рябов Алексей Евгеньевич

Нарушения биомеханики артерий при сердечной недостаточности и их коррекция препаратами нифедипина продленного действия

14.00.06 - Кардиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Самара-2004

Работа выполнена на кафедре пропедтерапии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук,

профессор Фатенков Вениамин Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук,

профессор Кузнецов Геннадий Петрович

доктор медицинских наук,

профессор Карханин Николай Петрович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия»

Защита состоится «/5"» 200У г. в "(Ъ часов на заседании

диссертационного совета Д 208.085.03 при ГОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» (443079, пр. Карла Маркса, 165 б)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного медицинского университета (443001, ул. Арцыбушевская, 171).

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

диссертационного совета, доктор медицинских наук,

профессор В. А. Кельцев

2005-4

гоъбЯ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Проблеме хронической сердечной недостаточности (ХСН) в последнее время уделяется повышенное внимание, может быть, наибольшее среди других направлений в кардиологии. Несмотря на успехи в лечении, сохраняются высокими заболеваемость и смертность, отмечается неуклонный рост числа случаев ХСН. В рекомендациях по диагностике и лечению ХСН Европейского общества кардиологов, изданных в августе 2001 года, указывается распространенность клинически выраженной декомпенсации до 2%, по данным отечественных исследователей - до 5-6 % (Ю.Н. Беленков, 2003), а с учетом всех форм ХСН - до 11,7% (Ф.Т. Агеев, М.О. Даниелян, В.Ю. Мареев, Ю.Н. Беленков, 2004).

Прогноз больных с сердечной недостаточностью по-прежнему один из самых плохих. Уже через год после развития застойной сердечной недостаточности умирают 30-50% больных. По результатам Фремингемского исследования, средняя 5-летняя смертность во всей популяции больных ХСН составляет 65% для мужчин и 47% для женщин. Кроме того, крайне велика стоимость лечения де-компенсированных больных. В развитых странах затраты, прямо связанные с ХСН, составляют 2-3 % всего бюджета здравоохранения; расходы на лечение больных ХСН превышают затраты на лечение инфаркта миокарда и всех онкологических заболеваний вместе взятых (!) (Ю.Н. Беленков, В.Ю. Мареев, Ф.Т. Агеев, 2002). Эти факты предопределяют актуальность исследований, посвященных данной проблеме.

В последнее время наряду с признанием главной роли поражения миокарда различного генеза в происхождении ХСН всё большее значение придается периферическим факторам в прогрессировании этого синдрома. Известно, что нарушения периферического кровотока при ХСН более тесно коррелируют со степенью изменения толерантности к нагрузке, чем нарушения центральной гемодинамики и миокарда (Ю.А. Карпов, 2002). Однако среди проанализированных нами работ не обнаружено таких, в которых была бы детально изучена систоло-диастолическая активность артериальной стенки в норме и при развитии ХСН. Несомненно, этот гемодинамический фактор является весьма существенным.

Многочисленные исследования последних лет, раскрывающие суть нейро-гуморальных изменений при ХСН, позволяют обоснованно применять для лечения ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента, |}-адреноблокаторы, антагонисты кальциевых каналов и другие лекарственные средства. Большое значение в подборе терапии и в контроле за проводимым лечением придается разнообразным инструментальным и автоматизированным методам. Выявление с их помощью изменений гемодинамики, свойственных сердечной недостаточности различной выраженности, изучение действия таких периферических вазодилата-

ханику артерий мышечно-эластического и мышечного типов в норме, установить

ния о патогенезе и лечении ХСН.

Цель работы: описать при помощи компьютерной

её особенности при хронической сердечной недостаточности I-III фк, развившейся у больных ИБС и ГБ, и определить возможности коррекции препаратами ни-федипина продленного действия.

Задачи исследования

1. Исследовать параметры биомеханики артерий мышечно-эластического (аа. carotis, femoralis) и мышечного (аа. ulnaiis, radialis, tibialis posterior, dorsalis pedis) типов в норме.

2. Выявить количественные изменения параметров биомеханики артериального русла при ХСН 1-III функциональных классов (фк), развившейся у больных ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктным кардиосклерозом) без артериальной гипертензии.

3.Установить нарушения параметров биомеханики артерий большого круга кровообращения при ХСН II фк, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардии напряжения, постинфарктного кардиосклероза) в сочетании с гипертонической болезнью (ГБ) I—I степени.

4. Разработать количественные диагностические критерии состояния артерий мышечно-эластического и мышечного типов при ХСН различного происхождения, создать пакет прикладных программ (ППП) для автоматизированной диагностики состояния артериального русла при помощи компьютерной сфигмографии.

5. Изучить влияние пролонгированных препаратов нифедипина (ППН) на биомеханику миокарда левого желудочка и артерий при ХСН II фк, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардии напряжения, постинфарктного кардиосклероза) в сочетании с гипертонической болезнью I-II степени.

Положения, выносимые на защиту

1. Сосудистая стенка в диастолу накапливает энергию, которая затем в систолу превращается в кинетическую поступательную энергию кровотока, причем существуют определенные соотношения параметров биомеханики артерий в каждую фазу сосудистого цикла, характеризующие физиологическую норму и во многом зависящие от строения артерий. Продолжительность фазы эластического компонента оттока (ЭКО) на артериях мышечно-эластического типа больше, а фаз мышечного компонента оттока (МКО) и окклюзии проксимального отдела артерии (ОПОА) меньше, чем на периферических артериях мышечного типа. Экстремальная скорость на артериях мышечного типа намного больше в фазы ОПОА, обусловленные сокращением гладких мышц сосудистой стенки.

2. При прогрессировании ХСН, развившейся у больных ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктным кардиосклерозом) повышается сис-толо-диастолическая активность сосудистой стенки периферических артерий мышечного типа, отражающая реакцию компенсации, но она не обеспечивает нормализацию биомеханики артериального русла, особенно у больных с ХСН III фк.

3. При сочетании ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза) и гипертонической болезни I-II степени как причины

ХСН II фк дополнительно усиливается пропульсивная активность сосудов, однако это не приводит к нормализации биомеханики артерий в диастолу, что свидетельствует о развивающейся асинергии звеньев сердечно-сосудистой системы при формировании ХСН.

4. Автоматически определяемые параметры биомеханики артерий большого круга кровообращения можно применять в качестве диагностических критериев ХСН различного происхождения и как показатели эффективности проводимо -го лечения.

5. При подключении III II I к терапии больных с ХСН И фк, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза) в сочетании с гипертонической болезнью I-II степени, наблюдается улучшение показателей биомеханики миокарда левого желудочка и артерий мышеч-но-эластического и мышечного типов.

Научная новизна исследований

Впервые на федеральном уровне подробно изучены показатели биомеханики (длительность, средняя и экстремальная скорость, среднее и экстремальное ускорение, средняя и экстремальная мощность, работа) артерий мышечно-эластического и мышечного типов (a. carotis, a. ulnaris, a. radialis, a. femoral is, a. tibialis posterior, a. dorsalis pedis) в норме и у больных с ХСН I-Ш фк, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза) без ГБ и в сочетании с гипертонической болезнью I-II степени. Выявлено возрастание от центра к периферии сократительной функции периферических артерий за счет гладких мышц стенки сосудов.

Впервые детально проанализировано повышение пропульсивной активности артериальных сосудов при прогрессировании ХСН. Обнаружено, что нарушения биомеханики артерий соответствуют выраженности ХСН. I ри усилении ХСН, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза), снижается длительность систолических фаз, возрастает относительная длительность диастолических фаз и мощность всех систолических фаз, тогда как мощность диастолических фаз снижается, причем в меньшей степени на дистальных участках сосудистого русла, что отражает ремодели-рование артерий при ХСН.

Впервые установлено, что при сосудистом ремоделировании у больных с ХСН I и II фк компенсаторное усиление сокращения гладких мышц артерий сохраняет амплитуду пульсовой волны и увеличивает приток крови к периферии сосудистого русла, однако у больных с ХСН Ш фк отсутствует прирост показателя работы в фазы притока, что является количественным признаком развивающейся декомпенсации.

Впервые рассмотрено влияние пролонгированных препаратов нифедипина на биомеханику артерий и миокарда при ХСН.

Научно-практическая значимость работы

Предложен метод дифференциальной диагностики ХСН по данным компьютерной сфигмографии, созданы необходимые пакеты прикладных программ,

позволяющие применять полученный алгоритм в практическом здравоохранении. Разработаны количественные критерии оценки состоянии сосудистой системы в целом, которые могут быть использованы для оценки эффективности проводимого лечения. Описаны условия применения ППН в лечении больных с ХСН.

Практическое использование полученных результатов

Предложенная методика оценки состояния артериальной системы и разработанные ППП применяются в практической работе в клинике пропедтерапии Самарского государственного медицинского университета, в терапевтическом амбулаторном отделении МСЧ №12 г. Самары, в кардиологических отделениях Самарского областного кардиологического диспансера и ОАО «Санатория имени В.П. Чкалова».

Апробация работы!

Материалы диссертации опубликованы в трудах ежегодных Всероссийских конференций Общества специалистов по сердечной недостаточности (Москва, 2002-03 гг.), в материалах Российского национального конгресса кардиологов (Москва, 2003), конгресса «Болезни сердечно-сосудистой системы: теория и практика» (Пермь, 2003), VII Межрегионального кардиологического форума (Н. Новгород, 2003) и Конгресса ассоциации кардиологов стран СНГ (Санкт-Петербург, 2003), доложены на заседании кафедры пропедтерапии СамГМУ.

Публикации

По материалам исследований опубликовано 18 работ.

Объем и структура работы!

Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста и состоит из введения, восьми глав, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка. Работа иллюстрирована 28 таблицами, 29 рисунками. Библиографический раздел включает 261 источник, из них 157 отечественных и 104 иностранных.

Материалы! и методы исследования

В работе представлены результаты исследования 196 больных, которые были разделены на семь основных групп. В первой представлены данные 12 человек: больные мужского пола, средний возраст 46,25 года, у всех выявлена ХСН I функционального класса (классификация Общества специалистов по сердечной недостаточности, редакция Ю.Н. Беленкова, В.Ю. Мареева, Ф.Т. Агеева), осложнившая течение ИБС с постинфарктным кардиосклерозом. У 2-х пациентов диагностирована стабильная стенокардия напряжения I функционального класса, по 4 больных - II и III класса (у двух пациентов ИБС проявлялась только ХСН). Привычная физическая активность не сопровождалась быстрой утомляемостью пациентов, появлением у них одышки или сердцебиения. При проведении электрокардиографии и эхокардиофафии выявлялись признаки перенесенного инфаркта миокарда, при биохимическом исследовании - нарушения липидного спектра

(повышение уровня общего холестерина, липопротеидов низкой плотности, увеличение коэффициента атерогенности).

Вторая группа - это 54 пациента мужского пола с ХСН II фк на фоне ИБС с постинфарктным кардиосклерозом, средний возраст 48,5 лет. У 33 пациентов диагностирована стабильная стенокардия напряжения И фк, у 7-х - III, у 14-ти стенокардия не обнаружена. Привычная физическая активность больных сопровождается одышкой и/или сердцебиением. У всех больных обнаружены смещение левой границы сердца кнаружи, изменения при электрокардиографии (патологический зубец р, уменьшение амплитуды зубца Я, отрицательный Т в нескольких отведениях) и в липидном спектре (повышение уровня общего холестерина, липопротеидов низкой плотности, увеличение коэффициента атерогенности). У 8 больных по данным эхокардиографии выявлена аневризма сердца.

Третья группа состоит из 28 больных (среди которых одна женщина) с ХСН III фк на фоне ИБС с постинфарктным кардиосклерозом, средний возраст 53,86 года. У 17 пациентов диагностирована стабильная стенокардия напряжения II фк, у 11 - III. Все больные предъявляли жалобы на одышку и сердцебиение, появлявшиеся при незначительной физической нагрузке. У всех обнаружены смещение левой границы сердца кнаружи, ослабление I тона на верхушке сердца, изменения при электрокардиографии (патологический зубец р, уменьшение амплитуды зубца Я, отрицательный Т в нескольких отведениях) и в липидном спектре (повышение уровня общего холестерина, липопротеидов низкой плотности, увеличение коэффициента атерогенности). У 4-х больных по данным эхокардио-графии выявлена аневризма сердца.

В первые три группы не включались больные с гипертонической болезнью, из всех групп исключены пациенты с клиническими признаками облитерирую-щего атеросклероза нижних конечностей.

Четвертая группа составлена из 50 практически здоровых лиц (5 из них -женщины) без каких-либо сердечно-сосудистых заболеваний, средний возраст 31,2 года.

Необходимость формирования пятой группы (одной из контрольных) была продиктована следующим обстоятельством: большинство обследованных нами больных, получавших пролонгированные препараты нифедипина, страдают гипертонической болезнью, в связи с чем потребовалось выявить особенности биомеханики артерий при ХСН на фоне этого состояния. В исследование включались лица с гипертонической болезнью только I—II степени (систолическое давление до 179 мм рт.ст., диастолическое до 109 мм рт.ст.), причем у большинства больных ИБС с постинфарктным кардиосклерозом (III стадия ГБ) отмечалось снижение артериального давления после перенесенного инфаркта миокарда (до III степени ГБ). Данная группа состоит из 63 пациентов (среди которых 7 женщин) с ХСН II функционального класса, средний возраст 54,22 года. У 53 больных ХСН диагностирована на фоне ИБС с постинфарктным кардиосклерозом в сочетании: у 46 с ГБ I степени, у 7 - с ГБ II степени; у 18 лиц с ИБС наряду с постинфарктным кардиосклерозом выявлена стабильная стенокардия напряжения I фк, у 24 - II фк, у 20 - III, у одного - IV. У остальных 10 пациентов без постинфарктного кардиосклероза ХСН сформировалась на фоне стенокардии II фк (6),

III фк (2) и ИБС без стенокардии у двоих; среди этих пациентов ГБ I степени была выявлена у 8-ми, ГБ II степени - у двух человек. Привычная физическая активность сопровождалась одышкой и сердцебиением, частыми были жалобы на периодические головные боли, связанные с повышением артериального давления. У всех обнаружены смещение левой границы сердца кнаружи, ослабление I тона на верхушке сердца, изменения при электрокардиографии (рубцовые изменения при ИБС с постинфарктным кардиосклерозом, у большинства - признаки гипертрофии левых отделов сердца, обнаруживаемые в том числе и при эхокар-диографии) и в липидном спектре (повышение уровня общего холестерина, ли-попротеидов низкой плотности, увеличение коэффициента атерогенности).

Шестая группа состоит из 17 пациентов (6 из них - женщины) с ХСН II функционального класса, развившейся на фоне ИБС со стабильной стенокардией напряжения II фк (7), стабильной стенокардией напряжения II фк с постинфарктным кардиосклерозом (8), ИБС без стенокардии (2). У 13 больных выявлена гипертоническая болезнь: I степени (10) и II степени (7). Средний возраст в группе 57 лет; все больные предъявляли жалобы на одышку при умеренной физической нагрузке, повышенную утомляемость, большинство - на периодические давящие, сжимающие боли в области сердца. У всех при перкуссии выявлено смещение левой границы относительной тупости сердца кнаружи (до левой срединно-ключичной линии и более); на ЭКГ у 7-ми выявлены рубцовые изменения (вместе или без признаков гипертрофии различных камер сердца, обнаруживаемые в том числе и при эхокардиографии), у 7-ми - признаки гипертрофии различных камер сердца (левого желудочка и предсердия, правого желудочка), у 3 - только смещение электрической оси сердца влево; средний уровень холестерина в крови 6,42 ммоль/л. Все пациенты получали пролонгированные препараты нифедипина: двое - «осмо-адалат» (30 мг), остальные - «адалат-СЛ» (20 мг) (фирма Бауег), средняя продолжительность курса составила 15,25 дня, средняя суточная доза 22,5 мг. Кроме того, все пациенты получали внутривенную терапию (пентокси-филлин), 12 - ренитек (эналаприл) в средней суточной дозе 7,5 мг.

В седьмой группе (одной из контрольных) представлено 22 пациента (из них 9 женщин) с ХСН II функционального класса, развившейся на фоне ИБС со стабильной стенокардией напряжения II фк и постинфарктным кардиосклерозом (10), стабильной стенокардией напряжения II фк (8), стабильной стенокардии напряжения III фк (2), ИБС без стенокардии (2). У 20 больных выявлена гипертоническая болезнь I степени. Средний возраст в группе VII 56,55 лет; все больные предъявляли жалобы на одышку при умеренной физической нагрузке, повышенную утомляемость, большинство - на периодические давящие, сжимающие боли в области сердца. У всех при перкуссии выявлено смещение левой границы относительной тупости сердца кнаружи (до левой срединно-ключичной линии и более); на ЭКГ у двух выявлены рубцовые изменения левого желудочка, у 14-ти -признаки гипертрофии левого желудочка, обнаруживаемые в том числе и при эхокардиографии, у 6-ти - только смещение электрической оси сердца влево; средний уровень холестерина в крови 4,97 ммоль/л. Все пациенты получали внутривенную терапию (пентоксифиллин), 14 - ренитек в средней суточной дозе 9,3 мг (из них один пациент дополнительно получал 50 мг атенолола, другой -

кордарон по 200 мг и дигоксин по 0,125 мг в сутки), четверо - атенолол в средней суточной дозе 25 мг.

Всем исследуемым проводилась компьютерная сфигмография (сфигмограммы сонной, локтевой, лучевой, бедренной, большеберцовой и артерии тыла стопы), а также компьютерная апекскардиография.

Компьютерная сфигмография. Методика компьютерной сфигмографии (СГ) была разработана В.Н. Фатенковым, А.В. Германовым и Л.П. Бухваловой (В.Н. Фатенков, 1990). Регистрация сфигмограмм проводилась на полиграфе «Biomedika» датчиком давления с постоянной времени 1,3. Аналоговый выход полиграфа был соединен с платой аналогово-пцфрового преобразователя PCL 712, находящегося в одном из слотов расширения персональной. ЭВМ. Частота дискретизации при записи сфигмограмм составила 50 Гц. Для устранения влияния различного аппаратного усиления сигнала введенные амплитуды нормировали, т.е. программно приводили их размах к единице. Колебания пронормированных амплитуд, вызванные случайными ошибками, сглаживались по методу наименьших квадратов при аппроксимации амплитуд квадратичной параболой, проходящей через пять последовательных точек. По сглаженным значениям амплитуд вычисляли первую и вторую производные сфигмограммы. Так как физический смысл первой производной функции перемещения - это скорость изменения функции, второй производной - ускорение, с которым данная функция изменяется, то первую и вторую производные сфигмограммы можно применять для количественной характеристики скорости и ускорения перемещения участка сосудистой стенки, произведение производных - мощности процесса перемещения и интеграл по времени - совершаемой при этом работы (А.В. Германов, 2000).

Учитывался тот факт, что форма кривой при этой методике определяется: постоянной времени датчика, анатомическим расположением сосуда, толщиной и резистентностью тканей между сосудистой стенкой и воронкой датчика (экстра-вазальные факторы биомеханики), соотношением площади воронки и калибром исследуемого сосуда, степенью давления воронки датчика на артерию, упругими свойствами самой сосудистой стенки, уровнем артериального давления внутри сосуда, практическим опытом оператора, его собственными представлениями о механизме формирования кривой сфигмограммы (А.В. Германов, 2000). Экстра-вазальные влияния на биомеханику заключаются, в частности, в механических воздействиях со стороны тканей, по которым сосуд проходит и к которым он прикреплен («эффект прикрепления»). Известно, что когда сегмент артерии вырезают из ткани, то его длина уменьшается на 30-40% (К. Каро и др., 1981).

Оказалось, что график второй производной сфигмограмм артерий эластического и мышечного типов содержит два постоянно выявляемых максимума, три минимума и три перехода значений через ноль, причем при многократной записи сосудистых кривых у одного и того же пациента эти характерные точки возникают в строго определенной последовательности. Ранее уже было установлено, что пики и переходы через ноль второй производной апекскардиограммы соответствуют границам фаз сердечного цикла и изменениям внутрисердечной гемодинамики (В.Н. Фатенков, 1990). Таким образом, пропульсивная деятельность артериальной стенки во многом соответствует биомеханике миокарда, что

является отражением удивительно общей закономерности распространения импульса силы по сердечно-сосудистой системе.

Л.П. Бухваловой, А.В. Германовым под руководством В.Н. Фатенкова были разработаны ППП «APEXAN-B», предназначенный для регистрации апекс- и сфигмограмм и для обработки апекскардиограмм, и ППП «PULS», при помощи которого в автоматизированном режиме выделяются фазы сосудистого цикла и рассчитываются основные параметры биомеханики в каждую фазу: длительность (с), средняя и экстремальная скорость (10-5 Па/с), среднее и экстремальное ускорение (10-5 ПаУс2), средняя и экстремальная мощность (10-10 Па/с ) и работа (10-10 Па/с2).

В.Н. Фатенковым было предложено (2003) выделять систолу - перемещение (изгнание) ударного объема - и диастолу - поступление (наполнение) - в артериальном цикле по аналогии с сердечным циклом. Систола артерий состоит из фаз эластического и мышечного компонента оттока (ЭКО, МКО), окклюзии проксимального отдела артерии I и II (ОПОА I, II/формирования среднего сосудистого давления (ФССД). Диастола артерий состоит из антифлаттерной (АФ), фаз быстрого и медленного притока (БП, МП).

Компьютерная апекскардиография. Всем обследуемым проводилась компьютерная апекскардиография (АКГ), основанная на теории биомеханики сердца, разработанной В.Н. Фатенковым (В.Н. Фатенков, 1990).

Статистические методы. В настоящее время большинство исследований в медицине основано на использовании параметрических методов, главная причина этого - их простота и доступность. Однако еще основоположники доказательной медицины (Р. Флетчер, С. Флетчер, Э. Вагнер, 1998) отмечали, что «сходство реальных распределений с кривой нормального распределения в клинической медицине, как правило, случайно». Стентон Гланц, автор обязательной для всех американских врачей книги по медицинской статистике (1998), пишет: «...если нет явного подтверждения гипотезы нормальности распределения, лучше воспользоваться непараметрическим методом... Применяя непараметрические критерии, мы почти ничем не рискуем - ведь даже в случае нормального распределения их чувствительность не намного ниже чувствительности параметрических».

Именно поэтому статистический анализ наших результатов был построен на непараметрических методиках. При этом исследуемые группы сравнивались по следующим характеристикам:

- медиана (описывает центральную тенденцию) (Med),

- доверительный интервал для медианы (описывает рассеяние).

Для сравнения параметров положения всех исследуемых групп использовался критерий Крускала-Уоллиса (Н-критерий) (Н.В. Глотов и др., 1982). Только после того, как критерий Крускала-Уоллиса выявлял неоднородность сравниваемых совокупностей в целом, переходили к следующему этапу статистического анализа - множественным сравнениям. Для этого все выборки сравнивали попарно с помощью критерия Вилкоксона-Манна-Уитни (u-критерий). Если непараметрические критерии (Крускала-Уоллиса, Вилкоксона-Манна-Уитни) показывали достоверное различие между группами, а медианы их совпадали, сравнивались доверительные интервалы. При оценке непараметрических доверительных

пределов для медиан и достоверности различий между ними исходили из 5% -уровня значимости.

Особенности работы III II I «APEXAN-B» и «PULS», в частности, представление результатов обработки СГ и АКГ (8 фаз, в каждую из них - 8 параметров, т.е. у одного пациента - 64 показателя!), потребовали и специального подхода к непараметрическому анализу данных. Нами были разработаны I II II I «H-STAT» и «U-STAT» (язык программирования TurboPascal 7.0), предназначенные для расчета Н- и u-критериев соответственно по всем показателям в группах сравнения.

Автоматизированная система дифференциальной диагностики хронической сердечной недостаточности по данным компьютерной сфигмографии. Регистрируя сфигмограммы с различных артерий, мы, однако, не получаем единой картины распространения пульсовых волн по сосудистому руслу. Желательно было бы использовать такой показатель, который один содержал бы в себе данные по всем исследуемым артериям.

V) а. carotis уровень III

а- femoralis

a. ulnaris | уровень IV

уровень II U a. tibiaíis posterior

a. radialis

Рис. 1. Уровни артериального русла

I уровень V a. dorsalis pedis

Нами предложено рассматривать исследуемые сосуды (сонные, локтевые, лучевые, бедренные, большеберцовые и артерии тыла стопы) взаимодействующими на пяти уровнях, причем некоторые из них (уровни II и IV) являются непосредственным анатомическим продолжением друг друга (рис. 1).

Разработанная нами методика вычисления показателя распространения (ПР) выглядит следующим образом:

В качестве исходных данных берутся показатели биомеханики по всем шести сосудам, рассчитываются их изменения (delta) по уровням, например:

Артерия Средняя скорость в фазу Б! Уровень delta

a. carotis 8.54 I -2.61

a. ulnaris 5.93 II 1.72

a. radialis 7.65

a. femoralis 6.86 Ш -1.68

a. tibialis posterior 8.21 IV 1.35

a. dorsalis pedis 7.83 V -0.38

ПР рассчитывается в условных единицах от 0 до 1; приняты следующие его исходные значения по уровням:

Уровни I II ш IV V

ПР 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9

граница 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

т.е. уровню с максимальным приращением соответствует определенное исходное значение ПР (в нашем примере это 0,3).

Далее нужно учесть приращения на остальных уровнях: двух «младших» и двух «старших», причем видно, что исходное влияние каждого из них равно 0.05. В нашем случае

ПР=0.3-0.05*(-2.61)/1.72-0.05*(-0.38)/1.72+0.05*(-1.68)/1.72+0.05* 1.35/1.72

ПР=0.3773

Таким образом, мы получили одно число, которое содержит в себе данные по всем шести сосудам для одного из 64 показателей биомеханики артерий у конкретного пациента.

Нами разработан ППП «DISSEMIN» (dissemination - распространение), позволяющий находить ПР по всем показателям биомеханики артерий в группах любой численности.

Л.П. Бухваловой под руководством В.Н. Фатенкова предложена методика, позволяющая не только давать количественную характеристику биомеханике сердца по АКГ, но и решать диагностические вопросы. Для этого воспользовались статистическими методами (в частности, теоремой Байеса) и вычислили диагностические коэффициенты для всех признаков по всем интервалам их изменений (В.Н. Фатенков, 1997; В.Н. Фатенков, О.В. Фатенков, Л.П. Бухвалова, 2000). В нашей работе этот же подход применен для создания диагностической автоматизированной системы, использующей данные компьютерной сфигмографии.

Вычисление диагностических коэффициентов заключается в следующем:

Выбираются две группы, при сравнении которых по показателям распространения определяются ДК. Для каждого показателя биомеханики находим наименьшее и наибольшее значения среди всех встречаемых в группе 1 и 2. Интервал изменения каждого показателя разбивали на 8 подинтервалов, и для каждого из них вычисляли величину ДК, по формуле:

ДК.НО^/Рг,) (1),где

Р1, - вероятность попадания в i-ый подинтервал показателей группы 1,

Р2, - вероятность попадания в i-ый подинтервал показателей группы 2.

Затем анализируем знаки ДК и на основании их чередования проводим укрупнение подинтервалов: если последовательность положительных знаков сменялась последовательностью отрицательных или наоборот, то на границе смены знака подинтервалы укрупняли в один. В результате для всех интервалов изменения показателей биомеханики (в виде ПР) при сравнении двух групп были определены по 3-6 укрупненных подинтервалов с конкретной величиной ДК. Последовательность отнесения конкретного пациента к группе 1 или 2 состоит в вы-

числении показателей биомеханики по всем артериям (ППП «PULS»), расчете ПР (ППП «DISSEMIN»), затем в определении подинтервалов, в которые попадают значения ПР пациента, в установлении соответствия им ДК (на основе имеющихся баз значений ДК) и в накоплении сумм ДК с положительными и отрицательными знаками. Из формулы (1) видно, что, если больше по абсолютной величине положительная сумма ДК, пациент должен быть отнесен к группе I, если отрицательная - к группе 2. Сумма ДК определяет степень выраженности изменений, характерных для данного состояния, и может быть использована при контроле за состоянием сердечно-сосудистой системы, в том числе в ходе лечения (В.Н. Фа-тенков, О.В. Фатенков, Л.П. Бухвалова, 2000).

Нами был разработан ППП «DIAGNOST», выполняющий вышеперечисленные действия, позволяющий определить в целом состояние артериальной) русла большого круга кровообращения; обучающими группами для него стали I-IV группы нашего исследования (ХСН I, II, III фк и норма). Кроме того, при помощи ППП «DIAGNOST» возможно формирование баз значений ДК для любых других нозологических форм.

Диагностические возможности ППП «DIAGNOST». Дополнительно обследовано 95 практически здоровых лиц и пациентов с ХСН МП фк, развившейся на фоне ИБС (постинфарктный кардиосклероз и/или стенокардия) и/или гипертонической болезни (I-II степени). Важно подчеркнуть, что все они не входили в группы обучения ППП «DIAGNOST». В качестве «золотого стандарта» (референтного метода) рассматривали установление функционального класса ХС\{ на основании общеклинического обследования пациента. Как истинно положительные расценивались результаты тестирования, при котором отклонения от имеющегося у пациента фк ХСН не превышали одного функционального класса.

На основе полученных данных была построена характеристическая кривая (ROC-curve, receiver-operator characteristic curve). Был сделан вывод, что ППП «DIAGNOST» обладает диагностической значимостью, достаточной для его клинического применения при обследовании пациентов с ХСН различного генеза и при динамическом контроле за изменениями в их состоянии на фоне лечения.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В норме по мере продвижения от a. carotis к периферии укорачивается фаза ЭКО и удлиняется МКО. Средние скорость, ускорение (сила сокращения) и мощность (результат потенциирования скорости и ускорения) в фазу ЭКО нарастают на артериях мышечного типа, а в фазу МКО снижаются. Однако в фазу ЭКО эти параметры на a. femoralis сопоставимы с их значениями на a. carotis (мышеч-но-эластический тип!), а дробь «мощность ЭКО/мощность МКО» только на а. carotis меньше единицы. Из этого можно сделать вывод, что в фазу ЭКО (основную фазу систолы) на артериях мышечного типа всё большее значение начинаю! приобретать гладкие мышцы сосудистой стенки, своей пропульсивной энергией дополняя систолу сердца. Работа определяется произведением мощности и длительности фаз, поэтому вполне ожидаемым оказался рост этого интегральною показателя биомеханики на периферических артериях, в том числе и в фазу МКО.

хотя отношение «работа ЭКО/работа МКО» на всех сосудах остается в пределах 2-2,5.

Рассмотрим изменения основных параметров биомеханики сосудистого цикла центральных и периферических артерий при хронической сердечной недостаточности ¡-III фк (группы ¡-III) в сравнении с показателями практически здоровых людей (группа IV). Все результаты стандартизированы по частоте сердечных сокращений.

Средняя скорость (10~5 Па/с)

Рис. 2. Возрастание от центра к периферии пропульсивной функции периферических артерий при ХСН

При прогрессировании ХСН снижается длительность систолических фаз и увеличивается относительная длительность диастолических фаз. Так, на локтевой артерии в группе I длительность МКО на 40%, а ОПОА II на 25% меньше нормы. В группе II уменьшилась продолжительность фаз ЭКО и МКО на 17,6% и 16,67% соответственно по сравнению со здоровыми./При ХСН III фк длительность всех систолических фаз меньше, чем в норме и в группе II, относительная продолжительность БП выше нормальных значений на 27,3%. Эта перестройка сосудистого цикла отчетливее определяется на дистальных периферических артериях мышечного типа и, по нашему мнению, является проявлением сосудистого ремоделиро-вания при ХСН.

В систолические фазы скорость сокращения повышается (кроме a. tibialis posterior и a. dorsal is pedis). Так, на локтевой артерии скорость ЭКО в группе I

меньше нормы на 31,9%, в группе II на 5,8%, в III - на 24,3%, а в фазу МКО -больше по группам на 0,3%, 6,4% и 1,6% соответственно. За счет усиления про-пульсивной деятельности более проксимальных участков замедляются темпы снижения скорости в фазы БП и МП, причем это ярче проявляется в дистальных участках сосудистого русла (a. radialis, a. tibialis posterior), на a. dorsalis pedis приводя даже к усилению скорости - средней и экстремальной. Наибольшие изменения происходят в группах I и II, ослабляясь в целом при ХСН III фк, что следует расценивать как проявление сосудистой декомпенсации при прогрессировании ХСН.

Ускорение (среднее и экстремальное) в систолические фазы соответствует силе сокращения артериальной стенки. При прогрессировании ХСН оно повышается на периферических артериях мышечного типа, причем в меньшей степени -на a. tibialis posterior и a. dorsalis pedis. Это свидетельствует об активации про-пульсивной деятельности периферических артерий по мере развития ХСН; их активность проявляется меньше на самых дистальных артериях нижних конечностей. В диастолу ускорение снижается, но в меньшей степени на дистальных участках сосудистого русла за счет сокращения проксимальных артерий.

Мощность определяется произведением скорости и ускорения движения сосудистой стенки, поэтому закономерности ее изменения складываются из динамики ее составляющих: рост в систолу при прогрессировании ХСН на периферических артериях мышечного типа, причем в меньшей степени - на a. tibialis posterior и a. dorsalis pedis, и снижение в диастолу, менее выраженное на дисталь-ных участках сосудистого русла за счет сокращения проксимальных артерий. Так, в фазу МКО в группе III мощность больше нормы на a. carotis на 16,3%, на а. ulnaris на 38,7%, на a. radialis на 65,8%, на a. femoralis на 32,3%, на a. tibialis posterior на 26,2%, на a. dorsalis pedis на 53,9%.

А. ulnaris (работа)

401 В норма

20 ■ ХСЖфк

□ ХСНИфк

0-1 БП МП □ ХСН Ш фк

Рис. 3. Количественные признаки сосудистой декомпенсации при прогрессировании ХСН

Сосудистое ремоделирование - явление патологическое, но у больных с ХСН I и II фк компенсаторное усиление сокращения гладких мышц артерий сохраняет амплитуду пульсовой волны и увеличивает приток крови к периферическому руслу, у больных же с ХСН III фк развиваются количественные признаки декомпенсации, проявляющиеся отсутствием прироста показателя работы в фазы притока.

При развитии ГБ на фоне ХСН ускоряется прохождение систолических фаз, в первую очередь фазы ФССД, причем в наибольшей степени эти изменения определяются на периферических артериях мышечного типа. Так, на a. carotis длительность фазы ФССД меньше нормы на 15,6%, на a. ulnaris на 15,9%, на а. tibialis posterior на 36,8%.

При развитии ГБ Ml степени на фоне ХСН II фк мощность повышается и в систолу (особенно в фазы ОПОА II и ФССД), и в диастолу, подчас превышая и нормальные значения. На малых артериях нижних конечностей (a. tibialis posterior, a. dorsalis pedis) подобной динамики не выявлено.

Повышение показателя мощности сокращения в фазу ФССД отражает дополнительный адаптационный механизм магистральных сосудов против повышения периферического сосудистого сопротивления.

Присоединение ГБ I-II степени к ХСН II фк не так значительно, но вполне закономерно меняет биомеханику артерий. На сосудах с большей долей эластических элементов (a. carotis, a. femoralis) усиливается пропульсивная активность в фазы оттока (особенно ЭКО). Это можно объяснить как и гиперкинетическим состоянием кровообращения, так и повышением ригидности стенки сосудов на фоне их ремоделирования. Примечательно, что на сосудах с небольшой долей эластических элементов и расположенных дистальнее от сердца (a. ulnaris, а. га-dialis) подобных изменений не выявлено.

С другой стороны, на всех перечисленных уровнях сосудистого русла повышена сократительная способность артерий в остальные систолические фазы, особенно в ОПОА II и ФССД. Однако это не приводит к нормализации биомеханики артерий в диастолу, т.е. в период поступления в них крови, что свидетельствует о развивающейся асинергии звеньев сердечно-сосудистой системы при формировании ХСН. Описанные закономерности очень слабо проявляются на малых артериях нижних конечностей, что объясняется худшими гемодинамиче-скими условиями их функционирования.

Влияние пролонгированных препаратов нифедипина на биомеханику артерий при хронической сердечной недостаточности.

Рассмотрим изменения показателей компьютерной сфигмографии у пациентов до и после курса лечения ППН (назовем их соответственно «подгруппа VI А» и «подгруппа VI Б») и сравним их с данными практически здоровых лиц и пациентов из контрольной группы VII (больных, которые в ходе лечения не получали ППН).

В целом по всем сосудам отличия от нормы наблюдались: в подгруппе VI А - по 10 фазам, в подгруппе VI Б - по 6 фазам, в контрольной группе - по 17 фазам. Таким образом, в подгруппе VI Б более отчетливо прослеживается нормализация фазовой структуры сосудистого цикла.

Интегральный показатель биомеханики - работа - по большинству фаз в группе VI Б оказался ближе к норме, чем в других группах, на a. ulnaris, а. га-dialis, a. femoralis. В частности, на a. ulnaris в фазу МП работа меньше нормы: в подгруппе VI А - на 22%, в VI Б - на 10,8%, в контрольной группе - на 19,8%. Изменения работы на a. radialis аналогичны таковым на a. ulnaris. В фазы притока работа на a. femoralis ниже нормы: в подгруппе VI А на 22,6% и 15,2%, в под-

группе VI Б - на 17,4% и 11,7% в фазы БП и МП соответственно.

Таким образом, можно говорить об улучшении показателей биомеханики артерий мышечно-эластического и мышечного типов на фоне лечения ППН больных с ХСН II фк, развившейся на фоне ИБС в сочетании с ГБ I-II степени. Эти изменения, по нашему мнению, объясняются дополнительным снижением периферического сосудистого сопротивления и улучшением растяжимости артериальных сосудов при использовании ППН. Известно, что нифедипин оказывает вазодилатирующее действие как на артериолы, так и на большие артерии (В.И. Метелица, 1996). Однако полученные результаты не всегда достоверны, что может быть связано с относительно небольшими размерами групп наблюдения.

Также нами проведен комплексный анализ данных при помощи ППП «БЬ АвМОБТ»: в VI Б группе нормализация зафиксирована в 80% случаев, а в VII — только в 50%.

Рис. 4. Улучшение показателей биомеханики артерий при лечении пролонгированными препаратами нифедипина (ППН) больных с ХСН II фк, развившейся на фоне ИБС в сочетании с ГБ Ш степени

Изменения биомеханики миокарда при лечении хронической сердечной недостаточности. Комплексное исследование сердечно-сосудистой системы включало компьютерную апекскардиографию, основанную на теории биомеханики сердца, предложенной профессором В.Н. Фатенковым. Центральное положение новой теории - асинфазность функции мышечных слоев миокарда, сокращение субэндо- и субэпикардиального слоев в диастолу. При помощи ППП «АР-ЕХАЫ-В» выделяли следующие фазы сердечного цикла: систолу предсердий (СП), фазу внутрижелудочкового перемещения крови (ПК) и повышения внут-

рижелудочкового давления (ПД), первую и вторую фазы максимального изгнания (МИ-1, МИ-2), редуцированного изгнания (РИ), фазу снижения внутрижелу-дочкового давления (СД), быстрого (БН) и медленного наполнения. Оценивались длительность каждой фазы и основные параметры биомеханики.

СП - начальная фаза систолы сердца. Небольшое количество крови, поступающее из левого предсердия в желудочек во время этой фазы, удлиняет его, способствует растяжению субэндо- и субэпикардиальных слоев миокарда и, тем самым, усилению их последующего сокращения (закон Франка-Старлинга).

Из-за методических особенностей ППП «АРЕХАМ-В» длительность УСП является константой, равной 0,12 с. Средняя скорость в фазу СП в подгруппе VI А выше нормы на 75,8%, а средняя мощность на 86,1%, тогда как в VI Б и VII группах эти параметры достоверно не отличаются от показателей практически здоровых лиц. По нашему мнению, такие изменения отражают усиление функции предсердий при развитии ХСН и нормализацию ее на фоне лечения.

В фазу ПК начинается сокращение субэндо- и субэпикардиальных слоев миокарда, укорачивается длинник желудочка, кровь движется от пути притока к пути оттока. В эту фазу в подгруппе VI Б выявлено снижение экстремального ускорения и работы на 17,7% и 31,6% соответственно по сравнению с нормой, тогда как в других группах достоверных отличий не обнаружено.

В фазу ПД начинается сокращение мощного циркулярного слоя, закрывается митральный клапан, что приводит к формированию замкнутой полости желудочка. Создаются благоприятные условия для повышения давления и последующего изгнания. В эту фазу в подгруппе VI Б все показатели биомеханики (средние и экстремальные скорость, ускорение и мощность, а также работа) оказались ниже нормы на 20,3%, 18,2%, 19,8%, 17,7%, 29,7%, 31,2% и 28,5% соответственно, однако в других группах достоверных отличий не обнаружено.

Период изгнания состоит из трех фаз. Начальное поступление в аорту ударного объема обеспечивается активностью в основном циркулярного слоя и занимает малый интервал времени (МИ-1). Важная особенность этой фазы - продолжение прироста внутрижелудочкового давления. Изгнание крови приводит к уменьшению объема полости, начинается укорочение сокращающихся субэндо-и субэпикардиальных слоев (МИ-2). Эта фаза является наиболее гемодинамиче-ски важной: совместно сокращаются все мышечные слои стенки желудочков, в магистральные артерии поступает большая часть ударного объема. В фазу РИ завершается выброс крови, уменьшается объем полости, внутрижелудочковое давление снижается до уровня его в магистральной артерии, циркулярный слой начинает расслабляться и растягивается сокращающимися субэндо- и субэпикар-диальными слоями.

Длительность фазы МИ-2 в подгруппе VI Б превысила норму на 23,7%, в группе VII - на 27,6%. Длительность РИ в группе VII больше нормальных значений на 22,7%.

В подгруппе VI Б из всех показателей биомеханики только средняя скорость ниже нормы в фазы МИ-1 и РИ - на 22,6% и 28,7% соответственно. Обращает на себя внимание превышение нормальных значений экстремального ускорения в МИ-2: в подгруппе VI А на 78,3%, в подгруппе VI Б на 61,6%, в группе

VII на 39,4%. Кроме того, в подгруппе VI А в фазу МИ-2 интегральный показатель биомеханики - работа - больше нормы на 33,2%, тогда как в других группах достоверных отличий не выявлено.

По нашему мнению, описанные изменения в основные систолические фазы (ПД, фазы периода изгнания) можно объяснить следующим образом: слабое кар-диодепрессивное действие нифедипина привело к умеренному ослаблению сократительной способности миокарда во время повышения внутрижелудочкового давления, но эти неблагоприятные реакции компенсируются в период изгнания. С другой стороны, имеющиеся исходно у больных признаки гиперфункции миокарда (вследствие повышенной постнагрузки, симпатикотонии) в систолу исчезают в процессе лечения.

Главное событие в диастолу - быстрое активное наполнение желудочков, которое начинается после открытия атриовентрикулярных клапанов. Этот процесс обусловлен продолжающимся сокращением субэндо- и субэпикардиальных слоев миокарда, их присасывающим действием. Показательно изменение продолжительности фазы БН: в группе VII на 47,8%, в подгруппе VI А на 49,6%, в VI Б на 21,7% выше нормы и на 18,6% меньше, чем в подгруппе до лечения. За счет некоторого (недостоверного) снижения мощности сокращения в подгруппе VI Б по сравнению с другими группами больных и укорочения БН работа в эту фазу соответствовала нормальным значениям, тогда как в подгруппе VI А она на 53,3%, а в группе VII на 70,3% выше.

Указанные изменения параметров БН определяются, по нашему мнению, снижением гиперфункции субэндо- и субэпикардиальных слоев миокарда, а также, возможно, некоторым венодилатирующим эффектом нифедипина, уменьшающим преднагрузку.

ВЫВОДЫ

1. Фазовая структура и биомеханика в норме зависят от строения артерий: для артерий мышечно-эластического в отличие от артерий мышечного типа характерны большая абсолютная и относительная продолжительность фазы ЭКО и меньшая - фаз МКО и ОПОА, умеренное снижение экстремальной скорости в фазы ЭКО и МКО и значительное падение этого показателя в фазы ОПОА при отсутствии изменений количественных показателей биомеханики артерий обоих типов в основные диастолические фазы - БП и МП.

2. Полученные результаты у обследованных всех групп отражают возрастание от центра к периферии пропульсивной функции периферических артерий за счет гладких мышц сосудистой стенки, а также сократительную активность проксимально расположенных участков сердечно-сосудистой системы.

3.У больных с ХСН, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза) без или в сочетании с гипертонической болезнью, при помощи компьютерной сфигмографии выявляются нарушения биомеханики артерий мышечного и мышечно-эластического типов. Интенсивность этих нарушений соответствует выраженности ХСН.

4. При прогрессировании ХСН, развившейся на фоне ИБС (стабильной

стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза) происходит снижение длительности систолических фаз и увеличение относительной длительности диастолических фаз, рост мощности всех систолических фаз и снижение диасто-лических фаз, менее выраженное на дистальных участках сосудистого русла, что отражает ремоделирование артерий при ХСН.

5. Сосудистое ремоделирование - явление патологическое, но у больных с ХСН I и II фк компенсаторное усиление сокращения гладких мышц артерий сохраняет амплитуду пульсовой волны и увеличивает приток крови к периферическому руслу, у больных же с ХСН III фк развиваются количественные признаки декомпенсации, проявляющиеся отсутствием прироста показателя работы в фазы притока.

6. При сочетании ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза) и гипертонической болезни I—II степени как причины ХСН II фк усиливается тенденция к укорочению систолических фаз, особенно на периферии, а в фазу ФССД повышается показатель мощности сокращения, отражающий дополнительный адаптационный механизм магистральных сосудов против повышения периферического сосудистого сопротивления.

7. Применение компьютерной сфигмографии и ППП «Б^ОКОБТ» позволяет определять в автоматизированном режиме диагностические коэффициенты, характеризующие состояние артерий большого круга кровообращения при ХСН различного происхождения.

8. Лечение ППН больных с ХСН II фк, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза) в сочетании с гипертонической болезнью Ш степени, улучшает показатели биомеханики артерий мышечно-эластического и мышечного типов (нормализуются длительность и основные параметры биомеханики большинства фаз сосудистого цикла) и диа-столические показатели сердца (продолжительность и работа в фазу быстрого наполнения), нормализует сократительную активность миокарда в фазы изгнания.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1.При проведении комплексного обследования больных с ХСН различного происхождения и степени тяжести рекомендуется регистрация компьютерных сфигмограмм артерий мышечного и мышечно-эластического типов для уточнения состояния сердечно-сосудистой системы.

2. Разработанная автоматизированная система комплексного исследования артериального русла большого круга кровообращения может использоваться для. дифференциальной диагностики ХСН различных функциональных классов и для оценки эффективности проводимого лечения.

3. Пролонгированные препараты нифедипина следует рекомендовать как дополнительное средство терапии ХСН II фк, развившейся на фоне ИБС в сочетании с гипертонической болезнью —II степени.

Публикации по теме диссертации

1. Германов А.В., Бухвалова Л.П., Рябов А.Е. Адаптационные возможности магистральных артериальных сосудов в ходе нагрузочных проб // Двенадцатые научные чтения памяти академика Н.Н. Бурденко. - Пенза, 2000. - С. 282-283.

2. Фатенков В.Н., Фатенкова М.М., Романовская Т.М., Рябов А.Е. Биомеханика сердца и малого круга кровообращения у больных постинфарктным кардиосклерозом // Двенадцатые научные чтения памяти академика Н.Н. Бурденко. - Пенза, 2000. - С. 438-439.

3. Щукин Ю.В., Рябов А.Е., Муравец А.В. Структурно-функциональные изменения сердца у больных, перенесших инфаркт миокарда // Новые технологии в кардиологии. II Всероссийская конференция. - Самара, 2000. - С. 41-46.

4. Фатенков В.Н., Фатенков О.В., Бухвалова Л.П., Рябов А.Е. Автоматизированная дифференциальная диагностика хронической сердечной недостаточности начальных функциональных классов // Кардиология и кардиохирургия XXI века. - Самара, 2001. - С. 48-50.

5. Кузьмина Т.М., Рябов А.Е., Нуруллина Р.Я. Оценка биомеханики сердца у больных постинфарктным кардиосклерозом через 2 года после операции аор-то-коронарного шунтирования // Кардиология и кардиохирургия XXI века. -Самара, 2001.-С. 62.

6. Кузьмина Т.М., Рябов А.Е., Нуруллина Р.Я. Оценка биомеханики сердца у больных постинфарктным кардиосклерозом с коронарным индексом 17 и более через 1 год после операции аорто-коронарного шунтирования // Тезисы докладов Российского национального конгресса кардиологов. - М., 2001. - С. 213.

7. Кузьмина Т.М., Рябов А.Е., Нуруллина Р.Я. Оценка биомеханики сердца у больных постинфарктным кардиосклерозом через полгода после операции аорто-коронарного шунтирования // Актуальные вопросы и перспективы развития многопрофильного лечебного учреждения. - Шиханы, 2001. - С. 82-83.

8. Рябов А.Е. Биомеханика артерий при хронической сердечной недостаточности // Тезисы ежегодной Всероссийской конференции ОССН «Сердечная недостаточность '2002». - М., 2002. - С. 74.

9. Щукин Ю.В., Рябов А.Е., Суркова Е.А. Применение эхокардиографии для определения тяжести сердечной недостаточности у больных с постинфарктным кардиосклерозом // Российский национальный конгресс кардиологов «От исследования к клинической практике». - С.-Пб., 2002. - С. 474-475.

10. Щукин Ю.В., Фатенков О.В., Рябов А.Е., Кузьмина Т.М., Суркова ЕА Характеристика систолической и диастолической дисфункции сердца при сердечной недостаточности у больных с постинфарктным кардиосклерозом // Тезисы ежегодной Всероссийской конференции ОССН «Сердечная недостаточность '2002». - М., 2002. - С. 38.

11. Щукин Ю.В., Рябов А.Е., Солдатова О.А., Суркова ЕА Взаимоотношения между систолической и диастолической дисфункцией сердца при сердечной недостаточности у больных с постинфарктным кардиосклерозом // Болезни сердечно-сосудистой системы: теория и практика. - Пермь, 2003. - С. 324.

12. Рябов А.Е. Влияние пролонгированных препаратов нифедипина на биомеханику миокарда при хронической сердечной недостаточности // Тезисы ежегодной Всероссийской конференции ОССН «Спорные и нерешенные вопросы сердечной недостаточности». - М., 2003. - С. 111.

13. Рябов А.Е. Комплексная оценка функционального состояния артериального русла при хронической сердечной недостаточности методом компьютерной сфигмографии // Материалы Российского национального конгресса кардиологов. Приложение к журналу «Кардиоваскулярная терапия и профилактика». -2003. - Т. 2. - № 3 . - С. 277.

14. Рябов А.Е. Компьютерная сфигмография артерий при хронической сердечной недостаточности // Новые медицинские технологии в охране здоровья здоровых, лечении и реабилитации больных. - Пенза, 2003. - С. 102-105.

15. Фатенков В.Н., Рябов А.Е., Солдатова О.А. Оценка функции артерий при ремоделировании их на фоне хронической сердечной недостаточности // Сборник статей VII Межрегионального кардиологического форума. - Н. Новгород, 2003. - С. 34-36.

16. Рябов А.Е. Пропульсивная активность артерий при сердечной недостаточности // Болезни сердечно-сосудистой системы: теория и практика. - Пермь, 2003.-С. 221-222.

17. Рябов А.Е. Функциональное состояние периферических артерий при хронической сердечной недостаточности // Сборник тезисов Конгресса ассоциации кардиологов стран СНГ. - С.-Пб., 2003. - С. 249.

18. Рябов А.Е., Германов А.В., Фатенков О.В. Нарушения биомеханики артерий при хронической сердечной недостаточности // Казанский медицинский журнал. - 2004.-№ 1.-С. 29-32.

Подписано в печать 1.11.04. Формат 60x84 '/|( Бумага офсетная. Печать офсетная. Объем 0,625 бум. л. Тираж 100 экз. Заказ № 4924

#22217

г

РНБ Русский фонд

2005-4 20358

Проблеме хронической сердечной недостаточности (ХСН) в последнее время уделяется повышенное внимание, может быть, наибольшее среди других направлений в кардиологии. Несмотря на успехи в лечении, сохраняются высокими заболеваемость и смертность, отмечается неуклонный рост числа случаев ХСН. В рекомендациях по диагностике и лечению ХСН Европейского общества кардиологов, изданных в августе 2001 года, указывается распространенность клинически выраженной декомпенсации до 2 %, по данным отечественных исследователей - до 5-6 % (Ю.Н. Беленков, 2003), а с учетом всех форм ХСН - до 11,7% (Ф.Т. Агеев, М.О. Даниелян, В.Ю. Мареев, Ю.Н. Беленков, 2004).

Прогноз больных с сердечной недостаточностью по-прежнему один из самых плохих. Уже через год после развития застойной сердечной недостаточности умирают 30-50% больных. По результатам Фремингемского исследования, средняя 5-летняя смертность во всей популяции больных ХСН составляет 65% для мужчин и 47% для женщин. Кроме того, крайне велика стоимость лечения декомпенсированных больных. В развитых странах затраты, прямо связанные с ХСН, составляют 2-3 % всего бюджета здравоохранения; расходы на лечение больных ХСН превышают затраты на лечение инфаркта миокарда и всех онкологических заболеваний вместе взятых (!) (Ю.Н. Беленков, В.Ю. Мареев, Ф.Т. Агеев, 2002). Эти факты предопределяют актуальность исследований, посвященных данной проблеме.

В последнее время наряду с признанием главной роли поражения миокарда различного генеза в происхождении ХСН всё большее значение придается периферическим факторам в прогрессировании этого синдрома. Известно, что нарушения периферического кровотока при ХСН более тесно коррелируют со степенью изменения толерантности к нагрузке, чем нарушения центральной гемодинамики и миокарда (Ю.А. Карпов, 2002). Однако среди проанализированных нами работ не обнаружено таких, в которых была бы детально изучена систоло-диастолическая активность артериальной стенки в норме и при развитии ХСН. Несомненно, этот гемодинамический фактор является весьма существенным.

Многочисленные исследования последних лет, раскрывающие суть ней-рогуморальных изменений при ХСН, позволяют обоснованно применять для лечения ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента, ß-адреноблокаторы, антагонисты кальциевых каналов и другие лекарственные средства. Большое значение в подборе терапии и в контроле за проводимым лечением придается разнообразным инструментальным и автоматизированным методам. Выявление с их помощью изменений гемодинамики, свойственных сердечной недостаточности различной выраженности, изучение действия таких периферических вазодилататоров, как антагонистов кальциевых каналов, дополнит имеющиеся представления о патогенезе и лечении ХСН.

Цель работы: описать при помощи компьютерной сфигмографии биомеханику артерий мышечно-эластического и мышечного типов в норме, установить её особенности при хронической сердечной недостаточности I-III фк, развившейся у больных ИБС и ГБ, и определить возможности коррекции препаратами нифедипина продленного действия.

Задачи исследования

1. Исследовать параметры биомеханики артерий мышечно-эластического (аа. carotis, femoralis) и мышечного (аа. ulnaris, radialis, tibialis posterior, dorsalis pedis) типов в норме.

2. Выявить количественные изменения параметров биомеханики артериального русла при ХСН I-III фк, развившейся у больных ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктным кардиосклерозом) без артериальной гипертензии.

3. Установить нарушения параметров биомеханики артерий большого круга кровообращения при ХСН II фк, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардии напряжения, постинфарктного кардиосклероза) в сочетании с гипертонической болезнью I-II степени.

4. Разработать количественные диагностические критерии состояния артерий мышечно-эластического и мышечного типов при ХСН различного происхождения, создать пакет прикладных программ для автоматизированной диагностики состояния артериального русла при помощи компьютерной сфигмографии.

5. Изучить влияние пролонгированных препаратов нифедипина (ПТТН) на биомеханику миокарда левого желудочка и артерий при ХСН II фк, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардии напряжения, постинфарктного кардиосклероза) в сочетании с гипертонической болезнью 1-Й степени.

Положения, выносимые на защиту

1. Сосудистая стенка в диастолу накапливает энергию, которая затем в систолу превращается в кинетическую поступательную энергию кровотока, причем существуют определенные соотношения параметров биомеханики артерий в каждую фазу сосудистого цикла, характеризующие физиологическую норму и во многом зависящие от строения артерий. Продолжительность фазы ЭКО на артериях мышечно-эластического типа больше, а фаз МКО и ОПОА меньше, чем на периферических артериях мышечного типа. Экстремальная скорость на артериях мышечного типа намного больше в фазы ОПОА, обусловленные сокращением гладких мышц сосудистой стенки.

2. При прогрессировании ХСН, развившейся у больных ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктным кардиосклерозом) повышается систоло-диастолическая активность сосудистой стенки периферических артерий мышечного типа, отражающая реакцию компенсации, но она не обеспечивает нормализацию биомеханики артериального русла, особенно у больных с ХСН III фк.

3. При сочетании ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза) и гипертонической болезни 1-Н степени как причины ХСН II фк дополнительно усиливается пропульсивная активность сосудов, однако это не приводит к нормализации биомеханики артерий в диастолу, что свидетельствует о развивающейся асинергии звеньев сердечно-сосудистой системы при формировании ХСН.

4. Автоматически определяемые параметры биомеханики артерий большого круга кровообращения можно применять в качестве диагностических критериев ХСН различного происхождения и как показатели эффективности проводимого лечения.

5. При подключении ППН к терапии больных с ХСН II фк, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза) в сочетании с гипертонической болезнью I-II степени, наблюдается улучшение показателей биомеханики миокарда левого желудочка и артерий мышечно-эластического и мышечного типов.

Научная новизна исследований

Впервые подробно изучены показатели биомеханики (длительность, средняя и экстремальная скорость, среднее и экстремальное ускорение, средняя и экстремальная мощность, работа) артерий мышечно-эластического и мышечного типов (а. carotis, a. ulnaris, а. radialis, a. femoralis, a. tibialis posterior, a. dor-salis pedis) в норме и у больных с ХСН I-III фк, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза) без ГБ и в сочетании с гипертонической болезнью I-II степени. Выявлено возрастание от центра к периферии сократительной функции периферических артерий за счет гладких мышц стенки сосудов.

Впервые детально проанализировано повышение пропульсивной активности артериальных сосудов при прогрессировании ХСН. Обнаружено, что нарушения биомеханики артерий соответствуют выраженности ХСН. При усилении ХСН, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза), снижается длительность систолических фаз, возрастает относительная длительность диастолических фаз и мощность всех систолических фаз, тогда как мощность диастолических фаз снижается, причем в меньшей степени на дистальных участках сосудистого русла, что отражает ремоделирование артерий при ХСН.

Впервые установлено, что при сосудистом ремоделировании у больных с ХСН I и II фк компенсаторное усиление сокращения гладких мышц артерий сохраняет амплитуду пульсовой волны и увеличивает приток крови к периферии сосудистого русла, однако у больных с ХСН III фк отсутствует прирост показателя работы в фазы притока, что является количественным признаком развивающейся декомпенсации.

Впервые рассмотрено влияние пролонгированных препаратов нифедипи-на на биомеханику артерий и миокарда при ХСН.

Научно-практическая значимость работы

Предложен метод дифференциальной диагностики ХСН по данным компьютерной сфигмографии, созданы необходимые пакеты прикладных программ, позволяющие применять полученный алгоритм в практическом здравоохранении. Разработаны количественные критерии оценки состоянии сосудистой системы в целом, которые могут быть использованы для оценки эффективности проводимого лечения. Описаны условия применения ППН в лечении больных с ХСН.

Практическое использование полученных результатов

Предложенная методика оценки состояния артериальной системы и разработанные 111111 применяются в практической работе в клинике пропедтера-пии Самарского государственного медицинского университета, в кардиологических отделениях МСЧ №12 г. Самары и Самарского Областного кардиологического диспансера, а также в кардиологическом отделении ОАО «Санатория имени В.П. Чкалова».

Апробация работы

Материалы диссертации опубликованы в трудах ежегодных Всероссийских конференций Общества специалистов по сердечной недостаточности (Москва, 2002-03 гг.), в материалах Российского национального конгресса кардиологов (Москва, 2003), конгресса «Болезни сердечно-сосудистой системы: теория и практика» (Пермь, 2003), VII Межрегионального кардиологического форума (Н. Новгород, 2003) и Конгресса ассоциации кардиологов стран СНГ (Санкт-Петербург, 2003), доложены на заседании кафедры пропедтерапии Сам-ГМУ.

Публикации

По материалам исследований опубликовано 18 работ. Объем и структура работы

Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста и состоит из введения, восьми глав, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка. Работа иллюстрирована 28 таблицами и 29 рисунками. Библиографический раздел включает 261 источник, из них 157 отечественных и 104 иностранных.

Выводы

1. Фазовая структура и биомеханика в норме зависят от строения артерий: для артерий мышечно-эластического в отличие от артерий мышечного типа характерны бо льшая абсолютная и относительная продолжительность фазы ЭКО и ме ньшая - фаз МКО и ОПОА, умеренное снижение экстремальной скорости в фазы ЭКО и МКО и значительное падение этого показателя в фазы ОПОА при отсутствии изменений количественных показателей биомеханики артерий обоих типов в основные диастолические фазы - БП и МП.

2. Полученные результаты у обследованных всех групп отражают возрастание от центра к периферии пропульсивной функции периферических артерий за счет гладких мышц сосудистой стенки, а также сократительную активность проксимально расположенных участков сердечно-сосудистой системы.

3. У больных с ХСН, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза) без или в сочетании с гипертонической болезнью, при помощи компьютерной сфигмографии выявляются нарушения биомеханики артерий мышечного и мышечно-эластического типов. Интенсивность этих нарушений соответствует выраженности ХСН.

4. При прогрессировании ХСН, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза) происходит снижение длительности систолических фаз и увеличение относительной длительности диастолических фаз, рост мощности всех систолических фаз и снижение диастолических фаз, менее выраженное на дистальных участках сосудистого русла, что отражает ремоделирование артерий при ХСН.

5. Сосудистое ремоделирование - явление патологическое, но у больных с ХСН I и II фк компенсаторное усиление сокращения гладких мышц артерий сохраняет амплитуду пульсовой волны и увеличивает приток крови к периферическому руслу, у больных же с ХСН III фк развиваются количественные признаки декомпенсации, проявляющиеся отсутствием прироста показателя работы в фазы притока.

6. При сочетании ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза) и гипертонической болезни 1-П степени как причины ХСН II фк усиливается тенденция к укорочению систолических фаз, особенно на периферии, а в фазу ФССД повышается показатель мощности сокращения, отражающий дополнительный адаптационный механизм магистральных сосудов против повышения периферического сосудистого сопротивления.

7. Применение компьютерной сфигмографии и ШШ «В1АОЖ)8Т» позволяет определять в автоматизированном режиме диагностические коэффициенты, характеризующие состояние артерий большого круга кровообращения при ХСН различного происхождения.

8. Лечение ППН больных с ХСН II фк, развившейся на фоне ИБС (стабильной стенокардией напряжения, постинфарктного кардиосклероза) в сочетании с гипертонической болезнью 1-П степени, улучшает показатели биомеханики артерий мышечно-эластического и мышечного типов (нормализуются длительность и основные параметры биомеханики большинства фаз сосудистого цикла) и диастолические показатели сердца (продолжительность и работа в фазу быстрого наполнения), нормализует сократительную активность миокарда в фазы изгнания.

Практические рекомендации

1. При проведении комплексного обследования больных с ХСН различного происхождения и степени тяжести рекомендуется регистрация компьютерных сфигмограмм артерий мышечного и мышечно-эластического типов для уточнения состояния сердечно-сосудистой системы.

2. Разработанная автоматизированная система комплексного исследования артериального русла большого круга кровообращения может использоваться для дифференциальной диагностики ХСН различных функциональных классов и для оценки эффективности проводимого лечения.

3. Пролонгированные препараты нифедипина следует рекомендовать как дополнительное средство терапии ХСН II фк, развившейся на фоне ИБС в сочетании с гипертонической болезнью 1-П степени.