Показатели гемодинамики при велоэргометрической пробе у больных после операции протезирования митрального и аортального клапана, выполненной в детском и подростковом возрасте

Целью любого кардиохирургического вмешательства является не только устранение состояния, опасного для жизни больного, но и максимально возможное достижение нормализации гемодинамики, создающей условия для полноценной жизни пациента. Юным пациентам после протезирования клапана сердца представляется перспектива вести активный образ жизни, включая учебу и работу, нормальную физическую и социальную активность с возможностью в будущем создания семьи и деторождения. В подростковом возрасте пациенты стремятся не отставать от сверстников, наравне с ними участвовать в подвижных играх и в ряде случаев могут скрывать симптомы заболевания, что при наличии механического протеза может привести к осложнениям. Напротив, симптомы часто встречающейся в подростковом возрасте нейроциркуляторной дистонии могут быть ошибочно восприняты врачами как признаки ухудшения состояния пациента. Следует отметить, что оценка функционального состояния больных в отдаленные сроки после операции часто проводится лишь на основании определения функционального класса, исходя из жалоб больного, а у детей и подростков — на оценке их состояния родителями.

Вместе с тем для объективного изучения функционального статуса пациентов и выявления причин его ухудшения необходимо применение проб с дозированной физической нагрузкой. Такая необходимость может возникнуть при наличии клинических симптомов, появляющихся только во время физической нагрузки, при пограничных показателях эхокардиографии (ЭхоКГ) в покое, при определении профессиональной пригодности, объема рекомендованных физических нагрузок и социальной активности.

Цель данного исследования — изучение функционального статуса пациентов в отдаленные сроки после операции протезирования митрального и аортального клапанов, выполненной в детском и подростковом возрасте и выявление факторов, вызывающих снижение функциональных резервов сердечно-сосудистой системы.

В исследование вошли 30 больных после операции протезирования митрального клапана (МК) и 63 пациента после операции протезирования аортального клапана (АК), выполненных в детском или подростковом возрасте. У всех больных, отобранных для исследования, отмечались удовлетворительная функция протеза, соответствующие международным рекомендациям для больных с протезами клапанов сердца показатели международного нормализованного отношения в коагулограмме, в анамнезе отсутствовали угрожающие жизни нарушения ритма сердца и тромбоэмболические осложнения. Больные были оперированы в НЦССХ им. А.Н. Бакулева в период с 1986 по 2009 г. Возраст пациентов на момент операции протезирования МК составил от 3 мес до 18 лет (в среднем 9,6±4,7 года), срок, прошедший после операции, — 1—13 лет (5,4±3,3 года), возраст на момент исследования — 7—29 лет (15,1±5,4 года). Возраст больных на момент протезирования АК составил от 6,5 до 18 лет (в среднем 13,5±3,1 года), срок, прошедший после операции, — от 1 до 9 лет (4,1±2,2 года), возраст на момент исследования — от 8,5 до 24 лет (17,4±3,7 года).

Характеристика патологии у пациентов, включенных в исследование, представлена в табл. 1,

В митральную позицию были имплантированы протезы следующих типов: дисковые МИКС — 16 пациентам, двухстворчатые St. Jude — 11, Carbomedics — 3. Размеры протезов варьировали от 19 до 31, наиболее часто использовались номера 27 и 29. Подклапанные структуры задней митральной створки во время операции были сохранены у 6 пациентов, иссечены — у 24. В аортальную позицию 43 больным были имплантированы протезы St. Jude, 19 — МИКС и 1 — Carbomedics. Размеры протезов варьировали от 19 до 25, в большинстве случаев использовались номера 21 и 23.

Клиническое исследование включало изучение данных анамнеза, клинический осмотр, электрокардиографию, ЭхоКГ, определение международного нормализованного отношения, велоэргометрическую пробу с оценкой физической работоспособности и неинвазивным определением показателей гемодинамики методом импеданскардиографии и автоматического анализа реограммы по компьютерной программе Реодин-504 («Медасс», Россия). Учитывая большой возрастной диапазон пациентов, для стандартизации параметров ЭхоКГ использовали показатель Z-score, значения которого от –2 до +2 считали нормальными, значение менее –2 — сниженными, более +2 — повышенными.

Проведено сопоставление уровня физической работоспособности и показателей гемодинамики при физической нагрузке с рядом до- и послеоперационных данных: возрастом на момент операции и исследования, сроком после операции, длительностью искусственного кровообращения и пережатия аорты, диаметром проходного отверстия протеза, величиной индексированной площади отверстия протеза, пикового и среднего систолического градиента на аортальном протезе, пикового и среднего диастолического градиента на митральном протезе, размерами камер сердца.

Статистическую обработку данных проводили с использованием программы SPSS. Для проверки соответствия вида распределения закону нормального распределения использовали критерий Шапиро—Уилка. При сравнении количественных непрерывных показателей применяли критерий Стьюдента, для сравнения качественных бинарных данных — точный критерий Фишера. Различия и взаимосвязь между показателями считали статистически значимыми при р<0,05.

На момент исследования в группе больных после протезирования МК к I функциональному классу (ФК) отнесены 13 (43,3%) пациентов, ко II ФК — 17 (56,7%).

По данным ЭхоКГ, у большинства пациентов после протезирования МК сохранялось увеличение левого предсердия — Z-score составил от +2 до +8 (табл. 4).

При велоэргометрической пробе физическую нагрузку 1,5 Вт/кг (75—100% от нормы) выполнили 13 (43,3%) больных, 1,0 Вт/кг (50% от нормы) — 16 (53,3%) и 0,5 Вт/кг (25% от нормы) — 1 (3,3%). В среднем физическая работоспособность составила 1,2±0,28 Вт/кг. Проба была субмаксимальной у 10 (33,3%) больных, пороговой по усталости — у 14 (46,7%), пороговой по ишемическим изменениям на ЭКГ — у 6 (20%). Нарушения ритма сердца выявлены у 1 пациентки — отмечалась частая желудочковая экстрасистолия с 1-й по 3-ю минуту восстановления после нагрузки.

У 5 (16,7%) пациентов реакция сердечно-сосудистой системы на нагрузку была адекватной. У 25 (83,3%) больных выявлены различные нарушения гемодинамики (рис. 1).

В результате сопоставления показателей гемодинамики при нагрузке с до- и послеоперационными данными выявлена корреляция уровня физической работоспособности пациентов с величиной индексированной площади отверстия протеза (r=0,37). Не обнаружено взаимосвязи уровня физической работоспособности с возрастом на момент операции и на момент исследования, длительностью искусственного кровообращения и пережатия аорты, диаметром проходного отверстия протеза, пиковым и средним диастолическим градиентом давления на митральном протезе, размерами камер сердца.

Анализ причин нарушения гемодинамики при физической нагрузке позволил выявить, что нормальная гемодинамическая реакция на нагрузку чаще отмечалась у пациентов с одной операцией в анамнезе, однако статистически значимых различий по сравнению с пациентами после нескольких операций не получено.

Не выявлено зависимости нарушений гемодинамики при нагрузке от сохранения или иссечения подклапанных структур, а также от среднего диастолического градиента давления на митральном протезе. У большинства больных имелась врожденная митральная недостаточность, в связи с чем выявить различия в зависимости от анатомии порока не представлялось возможным.

После протезирования АК к I ФК отнесены 50 (79,4%) больных, ко II ФК — 13 (20,6%).

По данным ЭхоКГ, у 40 (64%) пациентов с искусственным АК Z-score конечно-систолического объема левого желудочка составил от –2 до –8, что свидетельствовало о сохраняющихся признаках гипертрофии левого желудочка (см. табл. 4).

Физическая работоспособность 2,0 Вт/кг (норма здоровых) выявлена у 12 (19%) пациентов, 1,5 Вт/кг — у 40 (63,5%) и 1,0 Вт/кг — у 11 (17,5%). Проба была субмаксимальной у 33 (52,4%) больных. Нагрузка была прекращена из-за усталости у 19 (30,2%) больных, по причине ишемических изменений на ЭКГ — у 8 (12,7%), из-за высокого артериального давления (АД) — у 5 (7,9%). У 3 пациентов отмечалась желудочковая экстрасистолия, из них в 2 случаях — на первых минутах восстановительного периода, в 1 случае — на последней ступени нагрузки.

Анализируя показатели гемодинамики при физической нагрузке в целом по группе больных с аортальными протезами, мы выявили, что реакция сердечно-сосудистой системы на нагрузку была адекватной в 24 (38,1%) случаях (рис. 2).

При статистической обработке данных обнаружена корреляция уровня физической работоспособности пациентов с величиной индексированной площади отверстия протеза (r=0,35). Не выявлено зависимости уровня физической работоспособности от возраста на момент операции и исследования, длительности искусственного кровообращения и пережатия аорты, диаметра проходного отверстия протеза, пикового и среднего систолического градиента давления на аортальном протезе, размеров камер сердца.

В результате анализа показателей гемодинамики при нагрузке выявлено, что у больных с «малыми» размерами протеза — 19 и 21 — по сравнению с пациентами с размерами протеза 23 и 25 чаще отмечалось истощение инотропной функции миокарда (p<0,05). Нормальные показатели гемодинамики определялись чаще у больных с пиковым систолическим градиентом давления на протезе менее 40 мм рт.ст. (p<0,05) и средним систолическим градиентом менее 18 мм рт.ст. (p<0,01) (рис. 3).

Проведенное исследование выявило, что уровень физической работоспособности у пациентов после протезирования МК, выполненного в детском и подростковом возрасте, зависит от соответствия размера протеза физическому развитию ребенка: выявлена ее корреляция с величиной индексированной площади отверстия протеза. Мы не нашли зависимости уровня физической работоспособности от величины пикового и среднего диастолического градиента давления на митральном протезе, при этом следует отметить, что в исследование не вошли больные с выраженным несоответствием размера протеза физическому развитию.

По данным литературы [6], причинами снижения функциональных резервов сердечно-сосудистой системы в отдаленные сроки после протезирования МК являются длительное существование порока до выполнения его коррекции, повторные операции на сердце, а также невозможность сохранения подклапанных структур МК во время операции. В настоящем исследовании средний возраст больных на момент операции составил около 10 лет, в раннем возрасте оперированы всего 2 пациента, поэтому выявить зависимость от длительности существования порока не представлялось возможным. У больных после нескольких перенесенных операций с искусственным кровообращением нарушения гемодинамической реакции на физическую нагрузку нами отмечались чаще, чем у больных с одной операцией в анамнезе, однако статистически значимые различия не выявлены. Не обнаружено различий между пациентами с сохраненными и иссеченными подклапанными структурами МК, что также может быть обусловлено небольшим количеством наблюдений.

В отдаленные сроки после операции протезирования АК, выполненной в детском и подростковом возрасте, также выявлена статистически значимая зависимость уровня физической работоспособности пациентов от величины индексированной площади отверстия протеза. При этом не обнаружено зависимости уровня физической работоспособности от величины пикового и среднего систолического градиента давления на аортальном протезе, вероятно, из-за того, что в исследовании не участвовали больные с выраженным несоответствием размера протеза физическому развитию пациента.

Вместе с тем при подробном анализе результатов велоэргометрической пробы лучшие показатели гемодинамики при нагрузке после операции протезирования АК отмечены у пациентов с большими размерами протеза и невысокими пиковым и средним систолическим градиентами давления на протезе. В литературе имеется относительно немного работ о нагрузочных пробах у детей с аортальными пороками. При проведении пробы с добутамином у больных с 21-м размером протеза результаты были хуже, чем у пациентов с большими протезами [14]. При проведении велоэргометрии у детей и подростков с неоперированным аортальным стенозом нарушения гемодинамики чаще отмечались у пациентов с пиковым градиентом, превышающим 30—40 мм рт.ст. Эти данные совпадают с нашими результатами.

Сопутствующим фактором, вызывающим снижение функциональных резервов сердечно-сосудистой системы в исследованной нами группе больных с протезами АК, является артериальная гипертензия (АГ). По данным отечественной литературы, распространенность АГ у подростков составляет 12—18%. После протезирования АК подъемы АД при сохраняющейся гипертрофии миокарда и наличии гиперкоагуляции могут привести к угрожающим жизни осложнениям. В то же время умеренная физическая активность является важным компонентом немедикаментозного лечения АГ. В этой связи рекомендации по физическим нагрузкам должны быть строго обоснованы по результатам пробы с дозированной физической нагрузкой.