Состояние эндотелиальной функции у больных с хронической сердечной недостаточностью при различных проявлениях метаболического синдрома

Хроническая сердечная недостаточность (ХСН), являясь исходом многих сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), в первую очередь ишемической болезни сердца (ИБС), получает все большее распространение среди общей популяции — 1,5—2,0%, а среди лиц старше 65 лет — 6—10% [1]. Вызывает особую озабоченность увеличение терминальной ХСН (III—IV ФК), которая в России достигла 2,1% [3], а смертность в 4—8 раз превышает таковую от онкологических заболеваний. Помимо ИБС, важными факторами развития ХСН являются артериальная гипертензия (АГ) [1], абдоминальное ожирение (АО) [9] и дислипидемия (ДЛП) [12]. Благодаря исследованиям, проведенным в течение последних двух десятилетий, патогенез ХСН обогатился новыми данными о роли метаболического синдрома (МС) в ее развитии. Установлено, что основные компоненты МС, такие как АО, инсулинорезистентность (ИР) и ДЛП, независимо от наличия АГ и перенесенного инфаркта миокарда (ИМ), могут служить факторами риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, в частности ХСН. Увеличение массы тела как у мужчин, так и у женщин, связано с увеличением риска развития ХСН. Повышение глюкозы в крови на 1% связано с увеличением развития ХСН в 2—4 раза [15]. ИР, нарушая метаболические процессы в миокарде, способствуя вегетативной дисрегуляции, является фактором риска развития ХСН неишемического генеза [13]. Патогенетическая роль МС в развитии ХСН также реализуется путем поражения почек [8], что обусловлено формированием патологического типа кардиоренальных взаимоотношений. В свою очередь развитие микроальбуминурии является проявлением поражения сердечно-сосудистой системы [10], в частности эндотелиальной дисфункции (ЭД). С другой стороны, доказана адаптивно-дизадаптивная роль ЭД в развитии ХСН.

МС является уникальным сочетанием важнейших и провоцирующих факторов риска ССЗ. Одним из путей реализации патогенного действия этих факторов риска является развитие ремоделирования сосудов (РС), которое считается начальным проявлением атеросклероза. В последнее время считается, что наряду с АГ, ДЛП, СД, АО и ИР также является независимым фактором в развитии атеросклероза [5, 14]. Характер и механизмы функциональных изменений сосудов при различных ССЗ, в частности при ХСН под влиянием МС, изучены недостаточно. Цель настоящей работы — изучить состояние эндотелиальной функции (ЭФ) у больных с хронической сердечной недостаточностью в зависимости от представленности МС.

Обследованы 46 больных мужского пола с ХСН (II—III ФК NYHA) с постинфарктным кардиосклерозом (ПИКС). Давность перенесенного ИМ — от 6 мес до 5 лет. Всем обследованным проведено комплексное исследование, включающее: антропометрические параметры (масса тела, кг; рост, см; индекс массы тела — ИМТ, кг/м²; окружность талии — ОТ и бедер — ОБ, см), измерение А.Д. Лабораторное исследование (гликемия натощак, ммоль/л; липиды крови, ммоль/л). В зависимости от компонентов МС выделены три группы больных: 1-я группа (n=15) — больные без МС; 2-я группа (n=16) — с различной комбинацией ДЛП с АО, АГ и гипертриглицеридемией (ГТП); 3-я группа (n=15) — с различной комбинацией ДЛП и СД 2-го типа с АО, АГ и ГТП. О состоянии ЭФ сосудов судили по данным допплерографии плечевой артерии. При этом использовали пробу с реактивной гиперемией по методике D. Celemajer (1992). Изменения диаметра правой плечевой артерии (ППА) оценивали с помощью линейного датчика 7 МГц ультразвуковой системы Siemens (Корея). Плечевая артерия лоцировалась в продольном сечении на 2—15 см выше локтевого сгиба, изображение синхронизировалось с зубцом R электрокардиограммы (ЭКГ). Исследование проводилось в триплексном режиме.

В исходном состоянии измеряли диаметр артерии и максимальную скорость артериального кровотока. Затем для получения увеличенного кровотока вокруг плеча накладывали манжету сфигмоманометра и накачивали ее до давления, превышающего систолическое АД на 50 мм рт.ст. и держали в течение 5 мин. Сразу после выпуска воздуха из манжеты в течение первых 15 с измеряли скорость кровотока (СК) в артерии и в течение 60 с записывали диаметр артерии. Через 15 мин отдыха, после восстановления исходного диаметра артерии, пациент сублингвально получал 500 мкг нитроглицерина (НТГ). Измеряли скорость кровотока и диаметр ППА на 3-й и 6-й минуте после приема НТГ. Регистрировали следующие показатели ЭФ ППА: D0, см — диаметр ПА в покое; D1 — диаметр ПА после пробы с РГ, см; D2 — диаметр ПА на 3-й минуте после пробы с НТГ, см; D3 — диаметр ПА на 6-й минуте после пробы с НТГ, см; Vs — пиковая систолическая скорость кровотока на ПА; Vd — максимальная диастолическая скорость на П.А. Рассчитывали показатели: Vср — усредненная скорость во времени: Vср= (Vs + 2Vd )/3; Pi — пульсационный индекс: Pi = (Vs — Vd)/Vср; Ri — индекс резистентности: Ri = (Vs — Vd)/Vср; τ0 — исходное напряжение сдвига на эндотелии, дин/см²: τ0 = 4ήV0 D0; τ1 — напряжение сдвига на эндотелии при РГ: τ1 = 4ήV1 D1; Δτ — изменение стимула напряжения сдвига, дин/см²; ΔD — прирост диаметра ППА; К — чувствительность ППА к напряжению сдвига; ЭЗВД — эндотелий-зависимая вазодилатация: ЭЗВД = (D1 —D0)/D0×100%; ЭНЗВД — эндотелий-независимая вазодилатация (НТГ 3’ и 6’): ЭНЗВД = (D2 (3) —D0)/D0×100%. В качестве группы контроля (ГК) обследованы 15 практически здоровых лиц.

Статистический анализ полученных данных осуществлялся на персональном компьютере типа IBM PC/AT с использованием пакета стандартной электронной программы biostatic for Windows, версия 4,03. Параметры описывались в виде М±δ. При распределении значений групповые сравнения количественных переменных проводили с использованием вариационного статистического t-критерия Стьюдента.

Представленные общеклинические данные (табл. 1) указывают на то, что обследованные группы больных являются сопоставимыми по возрасту, полу, давности ИБС и перенесенного И.М. Существенное различие между группами имеется по показателям липидного профиля, глюкозы в крови, ОТ, ИМТ и ДАД. Больные 2-й группы отличаются от больных 1-й статистически достоверно высоким содержанием ТГ и ИМТ. Больные 3-й группы отличаются от 1-й и 2-й групп значительно низким содержанием в крови липопротеидов высокой плотности (ЛПВП), высоким содержанием липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) и глюкозы, а также большим ОТ и высоким ДАД.

Результаты исследования эндотелиальной функции ППА (табл. 2) показали, что больные с ХСН с различной представленностью компонентов МС существенно не отличаются от лиц ГК по исходному диаметру ППА. Однако у больных 3-й группы исходная систолическая СК в ПА превышает на 14,5% (р<0,05) показатель ГК. В ответ на декомпрессию во всех группах отмечается статистически достоверное увеличение скорости кровотока. При увеличении Vs в ГК на 28,9% (р<0,01) во 2-й и 3-й группах этот показатель возрос на 43 и 41,6% (р<0,01) соответственно. В 1-й группе изменение данного показателя оказалось незначительным (на 21,7%).

В оценке состояния ЭФ важное значение имеет анализ реакции стенки сосудов на изменение СК. В ответ на ее повышение в КГ диаметр ППА увеличился на 13,1% (р<0,05). Несмотря на сравнительно небольшое ускорение кровотока, в 1-й группе наблюдается статистически достоверное увеличение диаметра ППА (9,7%; р<0,05). Во 2-й и 3-й группах, где отмечено наибольшее ускорение кровотока, диаметр ППА увеличился на 4,8 и 5,3% (р>0,05) соответственно. В 3-й группе диаметр ППА после пробы с РГ по сравнению с ГК меньше на 11,1% (р<0,05). Таким образом, у больных с ХСН, развивающейся на фоне различной комбинации компонентов МС (2-я и 3-я группы), в ответ на значительное увеличение стимула наблюдается неадекватное расширение сосудов. Несмотря на значительное ускорение кровотока после пробы с РГ, их диаметр уступал диаметру сосудов ГК.

Приведенные данные свидетельствуют о наличии определенных трудностей в их интерпретации, что связано с различного характера изменениями СК и диаметра ПА в исследуемых группах. Исходя из этого, важным является расчет чувствительности ППА к изменению механического стимула — напряжения сдвига на эндотелии. Это обосновано тем, что напряжение сдвига пропорционально расходу жидкости на ее вязкость. Увеличивая напряжение сдвига, повышение СК должно вызывать расширение артерий [4, 5].

Полученные расчетные данные в этой работе указывают на увеличение исходного напряжения сдвига на эндотелии (τ0) у больных с ХСН. Причем прослеживается динамика нарастания данного показателя по мере нарастания представленности у больных компонентов М.С. Максимальное значение τ0 определяется у больных 3-й группы, которая превышает показатель ГК на 20,2% (р<0,05).

При пробе с РГ напряжение сдвига на эндотелии (τ1) во всех группах статистически достоверно возрастает. Наибольшее увеличение данного показателя наблюдается в группах больных. В связи с этим данный показатель в 1-й группе превышает показатель ГК на 12,0% (р<0,05), во 2-й — на 19% (р<0,01) и в 3-й — на 25,7% (р<0,001).

Вычислив изменение напряжения сдвига (Δτ) по разнице τ1 и τ0, которое статистически достоверно было выше у больных по сравнению с ГК, а также зная разницу давления (ΔD) в ППА (см. табл. 2), можно вычислить способность ППА к вазодилатации (К). Чувствительность ППА к напряжению сдвига в 1-й группе оказалась ниже на 42,8% (р<0,05), во 2-й — на 114,2% (р<0,01) и в 3-й — на 114,2% (р<0,001).

Изменение диаметра ППА в различных группах, вызванное применением НТГ, достоверно не различалось.

Наличие МС у больных с ХСН значительно снижает и без этого невысокое качество жизни, драматически ухудшает выживаемость пациентов [6]. Установлено, что МС, независимо от наличия ИБС, может быть риском развития ХСН у пожилых [14], что связано с поражением сердца и сосудов. Одним из путей реализации патогенного действия МС является РС, характер которого зависит от компонента М.С. Это и явилось основанием для выделения групп больных без МС и с различной комбинацией компонентов МС.

Расположение эндотелиальных клеток между кровью и тканями делает их уязвимыми для различных патогенных факторов. Именно эти клетки первыми встречаются с реактивными свободными радикалами, гиперхолестеринемией, высоким гидростатическим давлением и гипергликемией. Причинами Э.Д. являются различные факторы, в том числе ДЛП. Исходя из этого, необходимо указать на наличие данного фактора у большинства обследованных больных, в основном 2-й и 3-й групп.

Увеличение ИМТ у больных с ХСН в сочетании с МС сопровождается прогрессированием экспансивного Р.С. Это объясняется увеличением гемодинамической и метаболической нагрузки на сосуды, что стало основанием для нас в подборе больных с высоким ИМТ.

Отдельного внимания в развитии ЭД заслуживает гипергликемия. Она способствует активации свободнорадикальных процессов в эндотелиальных и гладкомышечных клетках сосудов, нейронах, макрофагах и других клетках, что является одним из триггерных факторов, ведущих к развитию и прогрессированию атеросклероза [2]. Кроме того, гипергликемия приводит к дефициту NO, а также к активации продукции ЭТ-1 [7]. Все вышеизложенное явилось основанием для формирования 3 групп больных в зависимости от представленности у них компонентов МС.

Результатами наших исследований установлено, что у больных с ХСН имеется ЭД, выраженность и характер этой дисфункции зависят от наличия и характера представленности компонентов М.С. Нами установлено, что ХСН без МС протекает с менее выраженными проявлениями ЭД. В отличие от больных с МС у них в ответ на небольшое ускорение кровотока после декомпрессии наблюдается статистически достоверное увеличение диаметра ППА, несколько уступающее показателю Г.К. Несмотря на это и близкие исходные показатели напряжения сдвига на эндотелии, у них после декомпрессии данный показатель статистически достоверно возрастает по сравнению с Г.К. Значительное ухудшение ЭФ у больных с ХСН без МС подтверждается и статистически достоверно низким показателем чувствительности ППА к напряжению сдвига (К).

Нами установлено, что ХСН, сочетающаяся с МС и проявляющаяся различным сочетанием ДЛП с АО и АГ, протекает с более выраженными проявлениями Э.Д. Это выражается в несоразмерном увеличении ППА в ответ на ускорение кровотока при пробе с РГ, значительном увеличении К на эндотелии и очень низкой чувствительностью ППА к изменению К. Результаты наших исследований показали, что наиболее выраженное нарушение ЭФ у больных с ХСН связано с сочетанием СД 2-го типа с другими компонентами МС, особенно с ДЛП. Доказательством этому является наименьший диаметр ППА при наибольшем ускорении кровотока при пробе с РГ, исходно со значительно высоким К на эндотелии, которое достигает максимального значения после декомпрессии очень низкой чувствительностью ППА к К.

Хроническая сердечная недостаточность сопровождается нарушением функции эндотелия, что наиболее выражено у больных с М.С. Фактором, значительно ухудшающим ЭФ у больных с ХСН, является сочетание СД 2-го типа с другими компонентами МС, особенно с ДЛП.