Автореферат и диссертация по медицине (14.00.06) на тему:Особенности ремоделирования и электрической активности миокарда левого желудочка при артериальной гипертензии

На правах рукописи

Бурдина Елена Николаевна

ОСОБЕННОСТИ РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МИОКАРДА ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА ПРИ АРТЕРИАЛЬНОЙ ПШЕРТЕНЗИИ

14.00 06 - кардиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

003168149

Пермь 2008

003168149

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пермская государственная медицинская академия имени академика Е.А. Вагнера Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Научный руководитель:

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, доцент Соболев Владимир Александрович

доктор медицинских наук, профессор Головской Борис Васильевич

доктор медицинских наук, профессор Зубарев Михаил Анатольевич, кандидат медицинских наук Орехова Екатерина Николаевна

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Кировская государственная медицинская академия

Защита состоится «ЛХ» г в /^^часов на

заседании диссертационного совета Д 208 067.02 при ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия имени академика Б.А. Вагнера Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (614990, г. Пермь, ул. Куйбышева, 39)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия имени академика Е.А Вагнера Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (614000, г Пермь, ул. Коммунистическая, 26)

Автореферат разослан чА/ъ г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук,

профессор В В Щекотов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Артериальная гипертеюия (АГ) определяет особые условия для работы сердечной мышцы Обеспечивая повышенный уровень артериального давления, запрашиваемый патологически измененным периферическим артериальным руслом, работая постоянно в режиме повышенных энергозатрат и избыточного мышечного напряжения, сердце проходит через сложную цепь взаимообусловленных реакций, приводящих к развитию гипертрофии левого желудочка (ГЛЖ), (Шхвацабая И К, 1988, Розенберг В.Д, 2005). Увеличение массы миокарда левого желудочка является наиболее значимым фактором, имеющим отношение к смертности, чем возраст, пол, индекс массы тела, наличие сахарного диабета, уровень липидов плазмы и артериального давления (Мшевап М.Ь, 1995, Жуковский Г С , 1997).

В настоящее время диагностика ГЛЖ основывается на данных эхокардиографии ЭхоКГ позволяет не только выявить наличие и выраженность гипертрофии, но и установить связь с основными факторами риска (Гогин Е.Е, 2006), а также определить основные геометрические типы гипертрофии левого желудочка и их значение для прогноза (Белоусов Ю.Б., 1997; Преображенский Д В, 2003).

В то же время анализ работ, посвященных новым методам неинвазивной электрокардиографической диагностики (Грачев С В , 2007), убедительно свидетельствуют о том, что изменения электрофизиологических свойств миокарда (электрическое ремоделирование), являются одной из составляющих динамики патологического процесса, и в ряде случаев электрофизиологические феномены опережают механические (Иванов Г.Г ,2006, Грачев С В , 2007)

Цель работы: провести комплексную оценку состояния миокарда левого желудочка у больных артериальной гипер-тензией с позиций совмещения данных ультразвукового исследования и модифицированного варианта векторкардиогра-фии

Основные задами исследования

1. Разработать метод оценки электрической активности сердца с помощью регистрации векторных величин ЭДС сердца в условиях минимального их искажения

2. В группе здоровых лиц, не имеющих отклонений от принятых норм по данным эхокардиографии, определить нормативные показатели векторных величин ЭДС сердца

3. Провести математический анализ взаимоотношений данных УЗИ и показателей электрической активности миокарда по разработанной методике оценки электрической активности сердца; определить степень их корреляции

4 Оценить состояние левого желудочка у больных артериальной гипертензией с позиций комплексного использования эхокардиографических показателей и особенностей электрической активности кардиомиоцитов, дать прогностическую оценку их работы в условиях различных вариантов гипертрофии левого желудочка

Научная новизна

1 Впервые для оптимизации оценки электрической активности миокарда использована петля желудочковой деполяризации в условиях максимального раскрытия ее трассы, что позволило определить величину электрического поля, создаваемого преобладающим влиянием потенциалов левого желудочка, вне зависимости от анатомо-конституциональных особенностей человека Впервые доказано, что у здоровых лиц показатели, отражающие электрическую активность сердца, полученные этим способом, имеют высокую достоверную корреляцию с основными морфофункциональными характеристиками сердца, по результатам эхокардиографического исследования. На основании полученных данных создана математическая модель зависимости между массой миокарда левого желудочка (ММЛЖ) и площадью пространственной петли желудочковой деполяризации ($о6щ) для здоровых лиц в диапазоне значений ММЛЖ в пределах нормы, что позволяет прогнозировать величину ММЛЖ по значению ¿'общ (заявка на изобретение № 2007126300 от 10 07 2007)

2. Впервые установлено, что при увеличении ММЛЖ более 191 г выявляются две различные модели взаимоотношений электрической активности миокарда и величины ММЛЖ. В одном случае отмечаются пропорциональные изменения данных показателей, а в другом выявляется опережающий рост величины ММЛЖ на фоне менее значительного увеличения ^бщ, что может свидетельствовать об избыточном формирова-

нии электронегативной ткани (развитие несократительных элементов миокарда).

3 Впервые установлено, что у лиц с артериальной гипер-тензией 1-П ст в 62% случаев на фоне ремоделирования миокарда в ответ на постнагрузку, сопровождающуюся развитием гипертрофии левого желудочка, наблюдается несоответствие ММЛЖ и £общ Факторами, способствующими такому развитию, являются более длительное течение АГ, наличие атеросклероза, увеличенная масса тела по данным индекса Кетле.

4 Впервые показано, что в условиях преобладания электронегативной ткани сердце работает с большей нагрузкой и меньшей производительностью на единицу массы, что свидетельствует о снижении резервных возможностей сердечной мышцы.

5. Разработанный метод позволяет оценить степень развития электронегативной ткани миокарда на фоне гипертрофии левого желудочка (заявка на изобретение №2007137424 от 9 102007)

Практическая значимость

Проведенные исследования расширяют представление о патогенезе гипертрофии миокарда левого желудочка (ГЛЖ) при АГ, и подтверждают развитие электронегативной ткани даже при невысоких степенях гипертрофии миокарда. Эти данные свидетельствуют о неблагоприятном функциональном состоянии сердечной мышцы в условиях преобладания электронегативной ткани и целесообразности обследования всех лиц с АГ для оценки степени ее развития

Выявлены факторы риска, ведущие к формированию электронегативной ткани, что определяет необходимость ранних профилактических мероприятий

Разработанный метод позволяет неинвазивным способом диагностировать выраженность развития несократительной массы миокарда и контролировать ее состояние.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Высокая корреляция между массой миокарда левого желудочка и площадью петли желудочковой деполяризации позволяет сопоставлять массу миокарда левого желудочка с соответствующей ей электрической активностью рабочих кардиомиоцитов.

2. При увеличении площади петли желудочковой деполяризации более 1,44 см2 и массы миокарда левого желудочка более 191г выделяется группа лиц, у которых формирование электронегативной ткани приводит к несоответствию электрической активности сердца значительно возросшей массе левого желудочка.

3 У больных с артериальной гипертензией степень развития электронегативной ткани зависит от выраженности гипертрофии и наличия сопутствующих факторов риска Увеличение массы электронегативной ткани сопровождается снижением удельной мощности и работоспособности миокарда.

Внедрение в практику

Результаты работы внедрены в практику диагностической работы в инфарктном и кардиологическом отделениях ГКБ № 2 им. Ф.Х Граля. Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре терапии и семейной медицины ФПК и ППС, а также в лекционном курсе по физиологии кровообращения для студентов лечебного факультета Пермской государственной академии им. ак. Е А. Вагнера.

Степень личного участия

Автором самостоятельно обследованы лица с артериальной гипертензией, проведены стандартное и модифицированное ВКГ-исследование, поиск методов для решения задач исследования, создана компьютерная база данных, статистическая обработка и анализ полученных результатов

Апробация работы и публикации

Апробация проведена на совместном заседании кафедр госпитальной терапии №1, терапии и семейной медицины ФПК и ППС, поликлинической терапии ГОУ ВПО « ПГМА МЗ РФ».

По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 1 в рецензируемом ВАК журнале, получены 2 приоритетные справки на изобретение.

Объём и структура диссертации

Диссертация представляет собой рукопись на русском языке объемом 143 машинописных страницы и состоит из введения, 4 глав, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, который содержит 173 наименования работ, из них 120 - отечественных и 53 - зарубежных авторов Работа иллюстрирована 36 таблицами и 34 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования

Под наблюдением находилось 86 человек в возрасте от 25 до 65 лет (средний возраст 47,1±1,0 г.) Критериями включения в исследование явились отсутствие сахарного диабета, любых острых и обострений хронических заболеваний, заболеваний сердечно-сосудистой системы, кроме лиц с артериальной гипертензией I - II ст. Все обследованные были распределены на следующие группы

1-я группа - 41 человек (практически здоровые лица, 20 женщин и 21 мужчина), у которых АД в анамнезе не превышало норму, отсутствовали признаки острых и хронических заболеваний и жалобы на момент осмотра. Возраст обследованных - от 26 до 48 лет, средний возраст 37,5±1,04 г С целью выработки нормативов, характеризующих электрическую активность сердца, было выделено 30 человек, у которых показатели эхокардиографического исследования не выходили за пределы общепринятых норм

2-я группа - лица с АГ 1-й - 2-й степени, I - II стадии, в количестве 45 человек (29 женщин и 16 мужчин), возраст которых в среднем по группе составил 50,8±0,9 г Все они находились на стационарном лечении в отделении кардиологии ГКБ №2 им Ф.Х Граля по поводу артериальной гипертензии

При включении в исследование лицам всех групп проводилось общеклиническое обследование: изучение анамнеза, физикальный осмотр, ЭКГ, определение уровня глюкозы, креатинина, мочевины, калия, натрия, липидного профиля.

Эхокардиографическое исследование проводилось на аппарате А1ока 5500 (Япония) датчиком 3,25МГц с использованием М - модального, В- и Р\¥-режимов в стандартных эхокардиографических позициях. Исследование включало измерение линейных и объемных показателей левого желудочка по стандартным методикам Рассчитывались следующие структурно-геометрические и функциональные параметры ЛЖ. систолический (СИС) и диастолический (ДИС) индексы сферичности (Бокерия ДА., 2004), объемные коэффициенты сферичности в систолу и в диастолу (ОКСС и ОКСД) (Сторожаков Г.И, 2005), интегральный диастолический индекс ремоделирования (отношение времени замедления раннего наполнения к индексу сферичности в диастолу), меридиональ-

ный миокардиальный стресс (МС, г/см2) Масса миокарда левого желудочка (ММЛЖ) вычислялась на основании показателей его линейных размеров формуле R.Devereux и Reichek (1977)

Из параметров, характеризующих диастолическую функцию, оценивались' максимальная скорость потока в фазу раннего наполнения (Е), максимальная скорость кровотока в фазу позднего наполнения (А), их соотношение (Е/А), время изоволюмического расслабления левого желудочка (IVRT), корригированный IVRT (TVRT/RR), предсердно-желудочковое отношение (ПЖО) (Константинов Б.А, Сандриков В.А, 2006) и индекс объем / масса левого желудочка Для выявления ультразвуковых признаков атеросклероза сосудов проводилось дуплексное исследование аорты, плечеголовного ствола, сонных, плечевых, бедренных, подколенных артерий

Векторкардиографическое исследование проводилось на аппарате ВЭКЗЧ-05 (Россия), который предназначен для регистрации, визуального наблюдения и графической регистрации биопотенциалов сердца в двухкоординатной системе отсчета, измерения амплитудных и временных параметров. Электроды накладывались по методу Франка (Frank Е, 1954). Согласно этой системе, оси отведений (X, Y и 2) располагаются в трех строго взаимно перпендикулярных пространственных плоскостях. Их ориентация соответствует ориентации осей в декартовой системе координат. Началом координат является точка пересечения осей отведений, которая совпадает с электрическим центром сердца. Волна деполяризации желудочков, отражаемая электрическим вектором сердца, регистрировалась через каждые 0,008 с сердечного цикла При этом разность потенциалов являлась проекцией конца моментного вектора (Mt), (где t - время его возникновения во время желудочковой деполяризации) на оси отведений (Дорофеева 3 3., 1963), т е координатами конца Mt в пространстве. Пространственная модель петли желудочковой деполяризации строилась с использованием программы для построения математических и технических графиков SPPS SIGMA PLOT 8,0 Для максимального раскрытия силуэта петли желудочковой деполяризации использовалась вращательная функция программы Площадь петли (SoCm) определялась планиметром ПП - 2.

Кроме того, нами учитывались следующие показатели, модуль у каждого из моментных векторов (М, мкВ), где t -момент времени; интегральный электрический вектор (ИЭВ, мкВ), его модуль, элевация и азимут, максимальный электрический вектор (МЭВ, мкВ), его модуль, элевация и азимут; угол между ИЭВ и МЭВ, рассчитывалась скорость линейного перемещения конца вектора по траектории векторной петли (СЛПКВ) (Бакуцкий В.Н, 2003).

Для определения работоспособности сердца использовались следующие показатели работа левого желудочка (А, Дж), мощность работы (М, Вт) и удельная мощность (Вт/кг) (Шмидт Р., Тевс Г, 1996)

Статистическая обработка данных проводилась при помощи программы Statistica 6 0 для Windows Данные приведены в виде среднего плюс стандартная ошибка среднего. Дня сравнения двух независимых групп по количественным признакам использовался параметрический метод проверки статистических гипотез - /-критерий Стьюдента. При невыполнимости условий применения /-критерия Стьюдента использовались непараметрические методы и критерий Манна -Уитни. Различия считались достоверными при р<0,05 Определение вида зависимости двух признаков осуществлялось с помощью корреляционного и регрессионного анализов Полученную в ходе корреляционного анализа связь между двумя показателями оценивали как сильную при г>0,7, средней силы - при 0,3 < г < 0,7, как слабую, если г < 0,3 Значимость полученной регрессионной модели оценивалась по F -критерию Фишера Оценка адекватности производилась по графику остатков Условиями адекватности модели результатам наблюдений являлись постоянная дисперсия остатков, их некоррелированность и нормальное распределение. Коэффициенты линейной регрессии считались достоверными при р<0,05 Для оценки связей между бинарными признаками использовался логистический рег-рессионный анализ с оценкой отношения шансов (ОШ) для каждого признака. Различия между двумя группами по изучаемому признаку считались достоверными, если доверительный интервал (ДИ) для ОШ не включал единицу.

Случайная выборка (200 человек) * -

Анамнез, общеклиническое обследование, АД, ЭКГ

Выборка обследованных согласно критериям исключения (86 чел) - ■ _ +

41 чел -практически здоровые лица

-О-

30 чел -группа

сравнения —^-

28 чел -лица с увеличенной электрической активностью

Математическое моделирование взаимосвязей показателей

-о-

45 чел - больные АГ 1-Й-2-Й степени, 1-П стадии

Клинико-лабораторное исследование крови (уровень глюкозы, креатинина, мочевины, калия, натрия, лилддный спектр)

Ультразвуковое исследование сердца и дуплексное - сосудов

Модифицированная векторкардиография

с:

Расчет работоспособности единицы мышечной массы миокарда

Результаты исследования и обсуждение

В группе контроля площадь петли желудочковой деполяризации (£0бщ) в плоскости своего максимального раскрытия в среднем составила 1,2±0,12 см2. Показатели, характеризующие ее пространственное расположение, представлены в табл. 1, динамика изменений скорости суммарной ЭДС показана на рис. 1. У здоровых лиц за период желудочковой деполяризации дважды наблюдается увеличение СЛПКВ- на 31-й и на 51-й мс Переходный период занимает временной фрагмент 40-48 мс. Эти показатели у здоровых лиц имеют следующие особенности-СЛПКВ 1 (первого) максимума 40,01±3,3 мВ/с; СЛПКВ переходного периода - 24,03±3,05 мВ/с; СЛПКВ второго максимума - 48,52±3,2 мВ/с; их относительные величины составили: С ЛПКВ2/СЛПКВ1=1,23±0,07;

СЛПКВ 1 /СЛПКВпеРеХИ,9±0,3, СЛПКВ2/СЛПКВперех =2,27±0,29.

Сопоставление данных ВКГ и Эхо-КГ выявляет высокую зависимость между изучаемыми показателями. В частности, изменения толщины стенок левого желудочка и массы миокарда в большей степени отражаются на изменении угла азимута ИЭВ

Таблица 1

Показатели, характеризующие пространственное расположение петли желудочковой деполяризации у здоровых лиц

Показатель М±/п

Модуль ИЭВ (мкВ) 1700±231,3

Угол азимута ИЭВ (град) 35,7±9,1

Угол элевации ИЭВ (град) 62,8±5,0

Модуль МЭВ (мкВ) 603,0±42,1

Угол азимута МЭВ (град) 27,9±6,1

Угол элевации МЭВ (град.) 71,6±4,8

Угол между МЭВ и ИЭВ (град) 14,3±4,5

Корреляционные отношения между углом азимута ИЭВ и толщиной МЖП в систолу составили 0,8 {р<0,05), в диастолу -0,7 (¿><0,05), а с ММЛЖ- 0,8 (¿><0,05) Между толщиной ТЗС левого желудочка и углом азимута корреляционные отношения составили 0,6 (р<0,05), как в систолу так и в диастолу Коэффициент корреляции этих показателей с максимальным вектором деполяризации показывает достоверную зависимость. Угол азимута максимального вектора деполяризации коррелирует с толщиной МЖП, ТЗСлж и ММЛЖ (г=0,5-0,8, /»<0,05 для всех).

Рис 1 Динамика изменения скорости линейного перемещении конца вектора у здоровых лиц за цикл желудочковой деполяризации

Анализ взаимосвязей интегрального показателя электрической активности, площади петли желудочковой деполяризации

('$*обшХ показывает, что площадь зависит от толщины МЖП в диастолу (г-0,8; р<0,05), ММЛЖ (г=0,76; р<0,05), иММЛЖ (г=<0,8; р<0,05), ОКСД (г=0,9; /><0,05), ДИС (г=0,8; р<0,05), ОТС (г=0,1; р<0,05), ТЗСд(г=0,7; /з<0,05) и в несколько меньшей мере от этих же показателей в систолу (г=0,5; /;<0,05).Таким образом, нами обнаружены ассоциации в пределах нормальных значений для электрических и механических свойств миокарда. Анализ частных коэффициентов корреляции между ¿"общ, ММЛЖ и другими показателями УЗИ показал, что сильная линейная зависимость между Япби1 и показателями УЗИ определена влиянием ММЛЖ на ¿'„бщ. Это позволяет считать интегральным показателем электрической активности рабочих кардиомиоцитов. Достаточно тесная линейная статистическая зависимость между Л'общ и ММЛЖ может быть аппроксимирована уравнением линейной регрессии. ММЛЖ= 102,68 +33 $0бщ, где 102,68 и 33 - коэффициенты регрессии, при достоверном критерием Фишера/г(1,18)=23,86; /><0,001 и соответствующими значениями р для каждого коэффициента регрессии (0,0001 и 0,006). Эта зависимость подтверждается данными литературы о том, что в норме структура миокарда представляет собой устойчивое соотношение различных типов клеток (Меерсон Ф.З., 1974).

ммлж кдо Е ОТ ЛП инд Кетле

Рис. 2. Процентное соотношение основных сравниваемых показателей: ■ - лица с увеличенной 80бщ; ® -контрольная группа. Показатели контрольной группы приняты за 100%

Это позволяет использовать уравнение линейной регрессии для оценки состояния рабочих кардиомиоцитов, то есть рассматривать получаемую величину ММЛЖ как электропозитивную ММЛЖ (э/п ММЛЖ)

Анализ величины площади ВКГ-кривой показал, что у 33% всех обследованных (28 чел.) эта площадь превышает величину 1,44 см2 (М+2т этого показателя у здоровых), что сопровождается достоверными различиями с контрольной группой по ряду показателей (рис. 2).

Визуальный анализ диаграммы рассеяния двух признаков (ММЛЖ и £общ) выявил, что лица этой группы делятся на две категории (рис. 3): у одних происходит значительное увеличение ММЛЖ, и при этом слабо нарастает площадь петли (подгруппа А), а у других увеличение ММЛЖ сопровождается адекватным увеличением электрических потенциалов (подгруппа Б). Представленные данные свидетельствуют, что одинаковая величина массы миокарда в этих подгруппах создает разное по величине электрическое поле.

500 450 -400 -

^ 350 -

Ья

5 300 -

200 150 100

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

2

Бобш см

Рис 3 Диаграмма рассеяния двух признаков (ММЛЖ и SoSw} в группе с увеличенной So6ui Формирование подгрупп А и Б

Подгруппа А представлена лицами с гипертрофией миокарда. У всех лиц выявлен гипертрофический тип

диастолической дисфункций, который в 45,5% случаев сочетается с признаками псевдонормализации трансмитрального кровотока и сферификации. Лица подгруппы Б не имеют различий с лицами контрольной группы по большинству показателей. Однако у них наблюдается изменения корреляции ММЛЖ и ФВ с другими показателями УЗИ в более неблагоприятную сторону (рис 4).

Рис 4 Сравнительная характеристика коэффициентов корреляции ММЛЖ с основными

показателями эхограммы--контрольная группа,

----подгруппы А и Б

Поскольку значения площади электрического поля отражают количество электропозитивной ткани сердца, была рассчитана величина э/пММЛЖ в каждой подгруппе (рис. 5). Сравнительный анализ ММЛЖ и ее электропозитивной составляющей, то есть э/п ММЛЖ, выявил выраженное их несовпадение у лиц подгруппы А, что вероятно связано с формированием электронегативной ткани (развитие несократительной ткани миокарда)

Оценка отношения шансов (ОШ) развития электронегативной ткани сердца при действии различных факторов, показала, что гипертония и дислипидемия оказывают наиболее значимое самостоятельное влияние на процесс образования э/н ткани, достоверные значения соответствующих ОШ составили 5,7 и 6,4 Сочетание же двух факторов: гипертонической болезни и

увеличенного индекса Кетле, увеличивает шанс развития несократительной ткани миокарда до 10, по сравнению с лицами, не имеющими этих факторов.

контроль А Б

сравниваемые подгруппы

Рис. 5. Соотношение значений общей ММЛЖ (Ш) и э/п ММЛЖ(Ш) в подгруппах А и Б в сравнении с группой контроля

Это подтверждается данными литературы о том, что факторная и гемодинамическая нагрузка приводит к активации генетического материала миокардиальных и соединительнотканных клеток сердца (Меерсон Ф.З., 1975), этот механизм, в свою очередь, обусловливает достоверное увеличение £0бщ по сравнению с группой контроля. Причем реакция генетического аппарата мышечных и соединительнотканных клеток этого органа различна (А1екЫпа, 1968). В процессе компенсаторной гипертрофии реакция генетического аппарата соединительнотканных клеток сердца, т.е. не мышечных клеток (сюда относятся фибробласты и эндотелиальные), а значит, электронегативных, приводит к увеличению их количества, и снижению удельного веса мышечных клеток. А это ведет к нарушению соответствия количества электропозитивной ткани миокарда и общей ММЛЖ, рассчитанной с помощью эхокардиографии (что наблюдается в подгруппе А). Однако если нагрузочный фактор имеет тренирующий характер и сохраняет при этом резервные возможности сердца, то процесс обеспечения ми-окарда левого желудочка электропозитивной тканью у этих лиц не нарушается (как у лиц подгруппы Б).

При оценке состояния миокарда у лиц сАГв 38% случаев (17 чел ) э/пММЛЖ и эхокардиографическая ММЛЖ совпадали и соотносились друг с другом, как в группе здоровых лиц У остальных 62% (28 чел) выявлялось увеличенное содержание э/нММЛЖ. Это позволило разделить всю группу гипертоников на 2 подгруппы: с низким и с высоким уровнем э/нММЛЖ. Лица обеих подгрупп были сопоставимы по росту, возрасту и полу Эхокардиографические показатели у лиц с низким уровнем э/нММЛЖ не отличаются от группы контроля, кроме показателей диастолической функции. Эхокардиографическое исследование лиц с высоким уровнем э/нММЛЖ показало достоверное увеличение толщины стенок, линейных и объемных индексов сферичности, ММЛЖ и иММЛЖ по сравнению с группой контроля Признаки диастолической дисфункции в этой группе были более выражены При этом у 39% наблюдались признаки псевдонормализации трансмитрального кровотока и их сочетание. В подгруппе с высоким уровнем э/нММЛЖ отмечается более длительное течение гипертонической болезни, более чем в два раза чаще выявляются лица с ультразвуковыми признаками атеросклероза.

Таким образом, у лиц с гипертонией и низким уровнем э/нММЛЖ в ответ на нагрузку давлением масса миокарда левого желудочка увеличивается именно за счет электропозитивной ткани, что подтверждается высокой корреляцией между массой миокарда и .50бщ (г=0,9, р <0,05). Но в группе с увеличенным количеством э/н ткани миокарда 5общ оказалась ниже предполагаемой, следовательно, миокард при возбуждении генерирует электрическое поле, не соответствующее своей достоверно большей массе. Более того, высокая корреляция ММЛЖ с э/нММЛЖ (г=0,89,/К0,05) свидетельствует о том, что рост ММЛЖ сопровождается прогрессирующим увеличением э/нММЛЖ, это полностью согласуется с данными литературы и патоморфологическими исследованиями (Розенберг, 2005)

Распределение лиц с гипертрофией миокарда в зависимости от типа ремоделирования левого желудочка представлено в табл. 2. Как видно из представленных данных, подгруппа с низким уровнем э/н ткани миокарда в большинстве случаев представлена лицами с нормальной геометрией левого желудочка. Нарушения геометрии чаще встречаются и более

выражены у лиц, имеющих увеличенное количество э/н ткани миокарда

Таблица 2

Распределение (в %) типов ремоделирования миокарда в зависимости от количества э/н ткани в сердце

Тип ремоделирования Подгруппа с высоким уровнем э/нММЛЖ Подгруппа с низким уровнем э/нММЛЖ Контрольная группа

Нормальная геометрия левого желудочка 0 64,7 100

Концентрическое ремоделирование 10,7 17,6

Концентрическая гипертрофия левого желудочка 25 5,8

Эксцентрическая гипертрофия левого желудочка 64,2 11,7

Анализ полученных данных с использованием таблиц кросстабуляции показал, что абсолютный риск развития э/н ткани в группе лиц с гипертрофией составил 0,89, а у лиц без гипертрофии миокарда - 0,18. Следовательно, относительный риск увеличения массы несократительных элементов у лиц с иММЛЖ выше нормы в 4,9 раз больше, чем у лиц без гипертрофии.

Наши данные показывают, что любой процесс ремоделирования миокарда сопровождается увеличением доли несократительных элементов миокарда Сравнение между подгруппами не выявило влияния типа ремоделирования на соотношение э/н и э/п ткани левого желудочка, но в то же время пространственное расположение петель желудочковой деполяризации было различным. Наиболее чувствительным показателем, отражающим положение петли в пространстве, является угол между МЭВ и ИЭВ желудочковой деполяризации Его величина в группе лиц с концентрической гипертрофией составила 38,5±5,29°, в группе с эксцентрической гипертрофией - 17,53±2,26° 0=0,008) и в группе сравнения - 14,3±4,5 (р<0,01) Полученные данные позволяют предположить, что тип

ремоделирования зависит не столько от количества э/н ММЛЖ, сколько от особенностей ее распределения по всему объему миокарда.

У всех обследованных нами лиц, несмотря на выявленные морфофункциональные изменения или изменения электрической активности, показатели гемодинамики (УО, СИ, МО, ФВ) были в пределах нормы В то же время можно предположить, что усилия сердца, затрачиваемые на поддержание должного уровня гемодинамики, зависят от доли э/н ткани в структуре миокарда. Поэтому мы сравнили работоспособность единицы массы миокарда у лиц с различным уровнем электронегативной ткани (табл. 3).

Таблица 3

Показатели работоспособности сердца в зависимости от уровня развития электронегативной ткани

Группа Работа, А, Дж Мощность работы, М, Вт Удельная мощность, Вт/кг

Контрольная 0,88±0,06 3,14±0,25 18±0,33

Лица с увеличенным количеством э/нММЛЖ 1,05±0,05 3,64±0,15 15,36±0,49п*

Лица с низким уровнем э/нММЛЖ 0,92+0,06 3,15±0,17 18,4±0,77

Тримечание п*р<0,01 с контрольной группой и между подруппами

Анализируя полученные данные, можно сказать, что у лиц с увеличенным количеством э/нММЛЖ миокард совершает большую работу. Гемодинамические показатели еще в пределах нормы, но производительность (удельная мощность) достоверно ниже, чем в группе здоровых и лиц с низким уровнем э/н ММЛЖ. Низкая производительность гипертрофированной мышцы характеризует работу на пределе, что можно рассматривать как условие для развития функциональной недостаточности левого желудочка.

Таким образом, проведенное исследование показывает тесную связь между электрическим ремоделированием и показателями ЭхоКГ, что позволяет выявить новый вариант

ремоделирования миокарда, который характеризуется увеличенным содержанием электронегативной ткани. Эти изменения можно оценивать количественно, что важно для практического здравоохранения.

ВЫВОДЫ

1. Наиболее полное представление об электрогенезе миокарда левого желудочка дает анализ петли желудочковой деполяризации в плоскости максимального раскрытия ее контура.

2 Показатели, отражающие электрическую активность сердца у здоровых лиц, оцененные в условиях максимального раскрытия трассы петли желудочковой деполяризации 0$общ)> имеют высокую достоверную корреляцию с основными морфофункциональными характеристиками сердца, полученными в результате эхокардиографического исследования. К ним относятся масса миокарда левого желудочка (ММЛЖ), индекс массы миокарда левого желудочка (иММЛЖ), толщина задней стенки в систолу и диастолу (ТЗСсис и ТЗСд), толщина межжелудочковой перегородки в диастолу (МЖПд), объемный коэффициентом сферичности в диастолу (ОКСд) и диастолический индекс сферичности (ДИС).

3 Высокая корреляция между массой миокарда левого желудочка и площадью пространственной петли желудочковой деполяризации (б'онц) в диапазоне значений ММЛЖ в пределах нормы позволяет рассчитывать величину ММЛЖ по значению З^щ и прогнозировать величину электропозитивного компонента ткани миокарда.

4. Устойчивое соотношение электропозитивного и электронегативного компонентов миокарда приводят к пропорциональным изменениям ММЛЖ и у лиц с ММЛЖ не более 191 г. Избыточное формирование при гипертрофии миокарда электронегативной ткани в ущерб электропозитивной свидетельствует об увеличении доли несократительных элементов в миокарде левого желудочка Величина электронегативного компонента ткани миокарда рассчитывается как разница между ММЛЖ и ее электропозитивным компонентом.

5. У лиц с артериальной гипертензией (1-Й-2-Й стадии, 1-П степени) в 62% случаев на фоне ремоделирования миокарда в ответ на постнагрузку, сопровождающуюся развитием гипертрофии левого желудочка, наблюдается увеличение электронегативного компонента, превышающее 54 г.

6. Факторами, способствующими значительному развитию электронегативного компонента, являются длительное течение АГ, наличие дислипидемий, атеросклероза и увеличенной массы тела по данным индекса Кегле.

7. Величина электронегативной ММЛЖ боле 54 г ассоциируется с гипертрофией левого желудочка, нарушением его диастолической функции и изменением геометрии левого желудочка.

8. В условиях преобладания электронегативной ткани сердце работает с большей нагрузкой и сниженной производительностью на единицу массы, это свидетельствует о снижении резервных возможностей сердечной мышцы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 В комплексном обследовании больных с артериальной гипертензией необходимо предусматривать изучение электрических свойств миокарда с учетом максимальной площади петли и скоростных показателей ВКГ.

2 В ходе обследования следует рассчитывать э/пММЛЖ по формуле э/п ММЛЖ = 102,6$ + 335обш, где $0бщ - площадь петли желудочковой деполяризации и сопоставлять с ММЛЖ, полученной в ходе эхокардиографического исследования

3. Выявление несоответствия между ММЛЖ и ее электропозитивной составляющей более 54 г свидетельствует об избыточном формировании э/н ткани и ослаблении адаптационных возможностей сердечной мышцы, что требует более активных мероприятий, направленных на нормализацию артериального давления и ликвидацию факторов риска

4. Дополнительным показателем, свидетельствующим о необходимости профилактических мероприятий, является уменьшение удельной мощности ниже 16,5 ВТ/кг.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИСЕРТАЦИИ

1 Бурдина, Е Н Состояние эндотелия сосудов при субклиническом атеросклерозе / А А Баталова, Б В Головской // Актуальные вопросы диагностики, лечения и профилактики наиболее распространенных заболеваний внутренних органов матер IV терапевтического форума - Тюмень, 2005 -С. 12

2. Бурдина, ЕН Изучение наследственного фона у лиц с предгипертонией / М С Колегова, Я Б Ховаева II Актуальные вопросы диагностики, лечения и профилактики наиболее распространенных заболеваний внутренних органов матер IV терапевтического форума -Тюмень, 2005 -С 12

3 Бурдина, ЕН. Эндотелиальная дисфункция у практически здоровых лиц с отягощенной наследственностью по артериальной гипертензии / А А Баталова, Я Б Ховаева И Материалы научной сессии - Пермь-Ижевск, 2005 -С 157.

4. Бурдина, Е Н. Возможность использования методов линейной алгебры дня оценки показателей векторной кривой / В В Бурдин, А. А Баталова // Артериальная гипертония в практике врача терапевта, невролога, эдокринолога и кардиолога' матер П Всерос. науч -практ конф - М, 2006. - С.45

5 Бурдина, ЕН Распространенность традиционных факторов риска кардиальной патологии / Ю А Кабирова, Я Б Ховаева II Вестник Российской военно-медицинской академии (Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения больных в многопрофильном лечебном учреждении- матер VIII Всерос. науч -практ конф) - 2007 - 4.1.-№1(17) - С.268

6 Новые подходы к анализу векторкардиограммы // Неинвазив-ная электрокардиология в клинической медицине тез. Всерос конгр -М, 2007 -С 10

7. Бурдина, ЕН Различные типы взаимовлияния электрофизиологических показателей в группе лиц с гипертрофией миокарда / Я Б Ховаева, Б В Головской // Кардиоваскулярная терапия и профилактика (Кардиология без границ- матер рос. над конгр кардиологов). - 2007 - №6 (5) - С 48

8. Бурдина, ЕН. К вопросу об однородности групп с гипертрофией миокарда I ЕН Бурдина И Матер науч. сес. ПГМА им ак Е.А. Вагнера Росздрава - Пермь, 2007. - С.8-10

9. Бурдина, ЕН. Модифицированный вариант векторкардиограммы в оценке структуры миокарда / Я Б Ховаева, Б В Головской II Нижегородский мед. журн -2007 -№6 -С 193-196.

10 Приоритетная справка «Способ определения массы миокарда левого желудочка» № 2007126300 от 10 07 2007

11. Приоритетная справка « Способ диагностики диффузного кардиосклероза» №2007137424 от 9 10 2007

Бурдина Елена Николаевна

ОСОБЕННОСТИ РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МИОКАРДА ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА ПРИ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Лицензия ПД № 11-0002

Подписано в печать 14 04 2008 Формат 60x90/16

Набор компьютерный Услпечл 2 _Тираж 100 экз Заказ № 307/2008_

Отпечатано в типографии «Пресстайм» Адрес 614025, г Пермь, ул Героев Хасана, 105

Артериальная гипертензия характеризуется эндотелиальной дисфункцией и структурно-функциональным ремоделированием резистивных сосудов, что определяет особые условия для работы сердечной мышцы. Обеспечивая повышенный уровень артериального давления, запрашиваемый патологически измененным периферическим артериальным - - руслом, работая постоянно в режиме повышенных энергозатрат и избыточного мышечного напряжения, сердце соответственно перестраивается под этот режим. Адаптация происходит через сложную цепь взаимообусловленных реакций, приводящих к развитию гипертрофии левого желудочка (ГЛЖ), которая в свою очередь является ведущим критерием сложного функционально-морфологического симптомокомплекса — гипертензивное сердце [120,84]. Наличие гипертрофии левого желудочка у лиц с артериальной гипертензией всегда, ассоциируется с ростом риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и смертности [48,85]. Изменение ММЛЖ во я времени. - является- более ■ значимым фактором, имеющим отношение к смертности, чем возраст, пол, индекс массы тела, наличие сахарного диабета, уровень липидов плазмы и АД. [42,152]

В настоящее время принято считать, что золотым стандартом для диагностики ГЛЖ является эхокардиография, с её возможностью визуализации и непосредственного измерения толщины стенок и размера полостей. На данных эхокардиографии основаны все исследования распространенности гипертрофии левого желудочка. Все это позволило решать вопросы не только о наличии и выраженности гипертрофии, но и установить связь, с основными факторами риска, сопутствующими нарушениями функций левого желудочка, половыми и возрастными особенностями [28]. Определены* основные геометрические типы гипертрофии левого желудочка и их значение для прогноза [81, 10].

В то же время, анализ немногочисленных работ [30], посвященных новым "методам электрокардиографической диагностики, убедительно свидетельствует о том, что изменение электрофизиологических свойства миокарда (электрическое ремоделирование) является одной из составляющих динамики патологического процесса и в ряде случаев электрофизиологические феномены опережают механические [30]. В повседневной практике нашли свое место такие методы как, ЭКГ высокого разрешения, ДЭКАРТО, спектрально-временное и поверхностное картирование, которые доказывают связь изменений электрических свойств миокарда его структурной перестройкой [6,46].

В настоящее время техническое усовершенствование возможностей УЗИ сердца и совершенствование различных методов оценки электрофизиологии сердца идут параллельно и не нацелены на совмещение получаемых результатов. 1 ^I-1 .ЦЕЛЬ>ИССЛЕДОВАНИЯ.'^Провестикомплексную оценку состояния миокарда левого желудочка-больных артериальной гипертензией с позиций совмещения данных ультразвукового исследования и модифицированного варианта векторкардиографии.

Поставленная цель исследования решалась выполнением следующих задач.

1. Разработать оценку электрической активности сердца с помощью регистрации векторных величин ЭДС сердца в условиях минимального их искажения.

2. В, группе здоровых-лиц,-не имеющих отклонений.от принятых норм по данным эхокардиографии, определить нормативные показатели векторных величин ЭДС сердца.

3. Провести математический анализ взаимоотношений УЗИ показателей и показателей электрической активности миокарда по разработанной методике оценки электрической активности сердца определить степень их корреляции.

4. Оценить состояние левого желудочка у больных артериальной гипертензией с позиций комплексного использования эхокардиографических показателей и особенностей электрической активности кардиомиоцитов, дать прогностическую оценку их работы в условиях различных вариантов гипертрофии левого желудочка.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

1. Впервые для оптимизации оценки электрической активности миокарда использована петля желудочковой деполяризации в условиях максимального раскрытия ее трассы, что позволило определить величину электрического поля, создаваемого преобладающим влиянием потенциалов левого желудочка, вне зависимости от анатомо-конституциональных особенностей человека: Впервые'-'доказано," что'у'здоровых лиц показатели, отражающие электрическую активность сердца, полученные этим способом, имеют высокую достоверную корреляцию с основными морфофункциональными харак- теристиками сердца, по результатам эхокардиографического исследования. На основании полученных данных создана математическая модель зависимости между массой миокарда левого желудочка (ММЛЖ) и площадью пространственной петли желудочковой деполяризации (8о6щ) для здоровых лиц в диапазоне значений ММЛЖ в пределах нормы, что позволяет прогнозировать величину ММЛЖ по значению 8общ (заявка на изобретение №'2007-126300* от .10.07.2007). .

2. Впервые установлено, что при увеличении ММЛЖ более 191 г выявляются две различные модели взаимоотношений электрической активности миокарда и величины ММЛЖ. В одном случае отмечаются пропорциональные изменения данных показателей, а в другом выявляется опережающий рост величины ММЛЖ на фоне менее значительного 0 увеличения 8общ., что может свидетельствовать об избыточном формировании электронегативной ткани (развитие несократительных элементов миокарда).

- 3. Впервые установлено, что у лиц с артериальной гипертензией 1-П ст. в 62% случаев на фоне ремоделирования миокарда в ответ на постнагрузку, сопровождающуюся развитием гипертрофии левого желудочка, наблюдается несоответствие ММЛЖ и 8общ. Факторами, способствующими такому развитию, являются более длительное течение АГ, наличие атеросклероза, увеличенная масса тела по данным индекса Кетле.

4. Впервые показано, что в условиях преобладания электронегативной ткани сердце работает с большей нагрузкой и меньшей производительностью на единицу массы, что свидетельствует о снижении резервных возможностей сердечной мышцы.

5. Разработанный метод позволяет оценить степень развития электронегативной ткани миокарда на фоне гипертрофии левого желудочка (заявка на изобретение № 2007137424 от 9.10.2007) ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Проведенные исследования расширяют представление о патогенезе гипертрофии миокарда, формирующейся на фоне артериальной гипертензии, и подтверждают развитие электронегативной ткани даже при гипертрофии миокарда невысоких степеней. Полученные в ходе исследования данные свидетельствуют' о неблагоприятном функциональном состоянии сердечной мышцы в условиях преобладания электронегативной ткани и целесообразности обследования всех лиц с артериальной гипертензией для оценки степени ее развития.

Выявлены факторы (длительность течения артериаьной гипертензии, атеросклероз и повышенная масса тела по данным индекса Кетле), усиливающие избыточное формирование электронегативной ткани на фоне АГ, что в практическом плане подтверждает необходимость более ранних профилактических действий врача, направленных на их устранение. 1 и"Разработанный1 метод "и позволяет п оценить степень- развития электронегативной ткани миокарда, и тем самым является неинвазивным способом ранней диагностики формирования несократительной массы миокарда. Таким образом доклиническая патология сердца может перейти в группу контролируемых состояний, доступных для своевременной профилактической терапии.

выводы

1. Наиболее полное представление об электрогенезе миокарда левого желудочка дает анализ петли желудочковой деполяризации в плоскости максимального раскрытия ее контура. 2. Показатели, отражающие электрическую активность сердца у здоровых лиц, оцененные в условиях максимального раскрытия трассы I петли желудочковой деполяризации (б'общ), имеют высокую достоверную корреляцию с основными морфофункциональными характеристиками сердца, полученными в результате эхокардиографического исследования. К ним- относятся масса миокарда левого желудочка (ММЛЖ), индекс массы миокарда левого желудочка (иММЛЖ), толщина задней стенки в систолу и диастолу (ТЗСсис и ТЗСд), толщина межжелудочковой-перегородки в диастолу (МЖПд), объемный коэффициентом сферичности в1 диастолу (ОКСд)>и диастолический-индекс сферичности (ДИО).

3. Высокая* корреляция между массой миокарда левого' желудочка и площадью пространственной петли желудочковой деполяризации (£0бщ) в диапазоне значений ММЛЖ в пределах нормы позволяет рассчитывать величину ММЛЖ по значению б^щ и прогнозировать величину электропозитивного компонента ткани миокарда.

4. Устойчивое соотношение электропозитивного и электронегативного компонентов миокарда приводят к пропорциональным изменениям ММЛЖ и £0бщ у лиц с ММЛЖ не более 191 г. Избыточное формирование при гипертрофии.миокарда.электронегативной.ткани в ущерб электропозитивной свидетельствует об увеличении доли несократительных элементов в миокарде левого^ желудочка. Величина электронегативного компонента ткани, миокарда рассчитывается как разница между ММЛЖ и ее электропозитивным компонентом.

5. У лиц с артериальной гипертензией (1-Й-2-Й стадии, 1-П степени) в 62% случаев на фоне ремоделирования миокарда в ответ на постнагрузку, сопровождающуюся развитием гипертрофии левого желудочка, наблюдается увеличение электронегативного компонента, превышающее 54 г.

6. Факторами, способствующими значительному развитию электронегативного компонента, являются длительное течение АГ, наличие дислипидемий, атеросклероза и увеличенной массы тела по данным индекса Кетле.

7. Величина электронегативной ММЛЖ боле 54 г ассоциируется с гипертрофией левого желудочка, нарушением его диастолической функции и изменением геометрии левого желудочка.

8. В условиях преобладания электронегативной ткани сердце работает с большей нагрузкой и сниженной производительностью на единицу массы, это свидетельствует о снижении резервных возможностей сердечной мышцы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1.В комплексном обследовании больных с артериальной гипертензией необходимо предусматривать изучение электрических свойств миокарда с учетом максимальной площади петли и скоростных показателей ВКГ.

2. В ходе обследования следует рассчитывать э/пММЛЖ по формуле э/п ММЛЖ = 102,68 + ЗЗ^общ, где 50бщ - площадь петли желудочковой деполяризации и сопоставлять с ММЛЖ, полученной в ходе эхокардиографического исследования.

3. Выявление несоответствия между ММЛЖ и ее электропозитивной составляющей более 54 г свидетельствует об избыточном формировании э/н ткани и ослаблении адаптационных возможностей сердечной мышцы, что требует более активных мероприятий, направленных на нормализацию артериального давления и ликвидацию факторов риска.

4. Дополнительным показателем, свидетельствующим о необходимости профилактических мероприятий, является уменьшение удельной мощности ниже 16,5 ВТ/кг.

I Ц^ I Ч ъ' > Ч./ » « Ч, Ч». „ » «V , к К I I >4 I * I I 4 »