Социальная значимость сахарного диабета 2-го типа (СД2) определяется высокой инвалидизацией и смертностью больных от кардиоваскулярных нарушений. Риск коронарной болезни сердца при СД2 возрастает в 2—4 раза, риск острого инфаркта миокарда — в 6—10 раз [1], причем коронарная недостаточность часто диагностируется уже на стадии тяжелых осложнений в виде внезапной смерти или недостаточности кровообращения из-за атипичного течения. Ишемическая болезнь сердца (ИБС) считается ведущей причиной потери трудоспособности и повышает риск хронической сердечной недостаточности (ХСН) [2].

Показатели систолической функции — увеличение объема полости левого желудочка (ЛЖ) и снижение фракции выброса (ФВ) — являются независимыми предикторами смертности и выживаемости больных с ХСН. В последние годы выделена форма сердечной недостаточности с нормальной фракцией изгнания, но нарушенным расслаблением и наполнением ЛЖ, называемая диастолической ХСН [3, 4]. Диастолические свойства миокарда определяют функциональный резерв сердца и толерантность к нагрузкам [5]; прогрессирование сердечной недостаточности при СД2 возможно на фоне отсутствия дилатации ЛЖ и нормальной ФВ [6].

Одним из факторов провокации внезапной сердечной смерти (ВСС) считают желудочковые нарушения ритма (ЖНР), однако желудочковые аритмии в то же время являются непосредственной причиной развития и прогрессирования ХСН [2]. В 35—50% наблюдений у больных с ХСН регистрируется аритмическая смерть [7]; при этом половина больных I—II функционального класса (ФК) умирают внезапно без нарастания признаков сердечной декомпенсации.

Для возникновения злокачественных аритмий необходима структурная патология сердца, и если взаимосвязь проаритмических факторов с показателями систолической дисфункции достаточно четко определена, то роль нарушений диастолической функции в формировании электрической нестабильности миокарда остается недостаточно изученной. Необходим анализ механизмов, обусловливающих нарушение электрофизиологических свойств и ассоциирующихся с патологическими электрокардиографическими феноменами, желудочковыми аритмиями.

Цель исследования — изучение взаимосвязи электрофизиологических и структурно-функциональных параметров сердца с желудочковыми нарушениями ритма у больных СД2, осложненным диастолической сердечной недостаточностью (ДСН).

В рамках открытого контролируемого исследования наблюдали 128 больных ИБС (56 мужчин, 72 женщины, средний возраст 59,9±7,4 года) с признаками ХСН I—III ФК по классификации NYHA и ФВЛЖ более 50%, со стабильным течением заболевания на протяжении предшествующего месяца и устойчивым синусовым ритмом. Обязательным условием включения в соответствии с протоколом, утвержденным локальным этическим комитетом, было наличие СД2 длительностью не более 15 лет при условии лечения пероральными сахароснижающими препаратами. Критерии исключения: артериальная гипертензия (АГ) 3-й степени (АД выше 180/110 мм рт.ст.); наличие клапанных пороков сердца, наличие хронической печеночной и почечной недостаточности, мозгового инсульта давностью менее 2 лет. От каждого пациента было получено письменное информированное согласие на участие в исследовании.

В зависимости от типа нарушения диастолической функции (ДФ) ЛЖ выделены три группы больных: 1-я группа (n=55) с аномальной релаксацией ЛЖ, 2-я группа (n=44) — с псевдонормальным типом диастолической дисфункции (ДД) ЛЖ, 3-я группа (n=29) — с рестриктивным типом ДДЛЖ. Клиническая характеристика больных представлена в табл. 1.

Помимо стандартного клинико-лабораторного обследования, выполняли электрокардиографию (ЭКГ) в 12 отведениях, эхокардиографию (ЭхоКГ), холтеровское мониторирование ЭКГ (ХМЭКГ), регистрацию сигнал-усредненной ЭКГ (СУ-ЭКГ) с выделением поздних потенциалов желудочков (ППЖ), оценку реполяризации желудочков — дисперсия интервала Q—Т (QТd), корригированный интервал Q—Т (QТс).

ЭхоКГ выполняли на аппарате VIVID E9 («GE Healthcare») в режиме секторального сканирования с использованием режимов цветного допплеровского картирования, тканевого допплера, импульсного и непрерывноволнового допплеров. Рассматривали структурно-геометрические показатели: конечный диастолический размер (КДР) ЛЖ, конечный систолический размер (КСР) ЛЖ; конечный диастолический и систолический объемы (КДО и КСО) ЛЖ; индекс массы миокарда (ИММ) ЛЖ, относительную толщину стенок (ОТС) ЛЖ; систолическую функцию ЛЖ: ФВ (%), ΔS (%). При оценке ДФЛЖ анализировали показатели трансмитрального диастолического потока (ТМДП) в раннюю и позднюю диастолу (Е, А, м/с), соотношение Е/А, время замедления (DT, мс), время изоволюметрического расслабления (IVRT, мс), продолжительность диастолы (ЕТ); кровоток в устье легочных вен (D, см/с; Ar, см/с; Adur/Ar). При тканевой допплерографии регистрировались максимальные скорости движения фиброзного кольца митрального и трикуспидального клапана: S’ (см/с) — пиковая систолическая скорость; E’ (см/с) — пиковая скорость раннего диастолического расслабления; A’ (см/с) — пиковая скорость в фазу систолы предсердий; соотношение максимальной скорости раннего наполнения ЛЖ (Е) к максимальной скорости движения фиброзного кольца митрального клапана в раннюю диастолу (E’). В качестве диагностических критериев нарушения ДФЛЖ использованы ультразвуковые нормативы Европейского общества кардиологов, рекомендованные Всероссийским научным обществом кардиологов [8].

Для выполнения ХМЭКГ использовали комплекс Astrocard («Медитек»), при анализе суточной записи рассчитывали: общую продолжительность суточной ишемии миокарда, максимальную глубину снижения сегмента ST, суточное количество эпизодов болевой и безболевой ишемии, ЧСС в начале ишемических эпизодов. Ишемическими изменениями ЭКГ считали горизонтальную или косовосходящую депрессию сегмента ST более 1,5 мм на расстоянии 0,08 с от точки J продолжительностью не менее 60 с, подъем сегмента ST на 2 мм и более. При анализе желудочковых нарушений ритма (ЖНР) изучали морфологию аритмии, интервал сцепления желудочковой экстрасистолии (ЖЭ), связь с нагрузкой и ишемическими эпизодами.

СУ-ЭКГ регистрировали с использованием программного обеспечения аппарата CARDIOVIT AT-10 («Schiller»). При временно́м анализе учитывали следующие показатели: продолжительность фильтрованного комплекса QRS (HF QRS-Dauer), среднеквадратичную амплитуду последних 40 мс комплекса QRS (RMS 40), продолжительность низкоамплитудных сигналов в конце фильтрованного комплекса QRS (LAH Fd). Патологическими параметрами СУ-ЭКГ, соответствующими критериям ППЖ, считали HF QRS-Dauer более 114 мс, RMS 40 менее 25 мкВ, LAH Fd более 38 мс.

Для количественной оценки негомогенности процессов реполяризации применяли электрокардиограф Поли-Спектр-8/Е («Нейрософт») с программой анализа интервала Q—Т.

Статистический анализ производился с применением стандартных методов вариационной статистики. Сравнение переменных проводилось с применением критерия χ², рангового коэффициента корреляции Спирмена (R). При оценке линейной связи между величинами вычисляли коэффициент парной корреляции Пирсона (r). За статистическую достоверность различий принималось значение р<0,05.

Виды нарушений сердечного ритма, зарегистрированные при мониторировании ЭКГ, представлены в табл. 2.

ЖНР выявлены у 120 (93,8%) пациентов, причем в 68% случаев отмечено сочетание ЖНР с различными формами наджелудочковых нарушений ритма (НЖНР).

При анализе ЖЭ получены следующие данные: у 40 (31,25%) пациентов имели место ЖЭ I градации, у 23 (20,3%) — сложные формы ЖНР (ЖЭ IV—V градаций). Полиморфная Ж.Э. регистрировалась в 33 (25,8%) случаях.

У больных СД2 с рестриктивным типом ДДЛЖ в сравнении с аналогичными показателями в 1-й группе отмечена высокая частота сложных форм ЖНР: ЖЭ IV—V градаций (48,3%) и ЖЭ III градации (34,5%) (р<0,05). Значимых различий в частоте мономорфной ЖЭ II градации между 1-й и 3-й группами не получено. Реже встречались сложные формы ЖЭ IV—V градаций у больных с псевдонормальным типом ДДЛЖ (12,2%) в сравнении с 3-й группой (χ²=9,7; p=0,01).

Результаты отдельных исследований свидетельствуют о влиянии ремоделирования сердца на прогрессирование сердечной недостаточности, возникновение аритмий, сердечно-сосудистую смертность [9]. Морфологическим субстратом ремоделирования ЛЖ являются процессы, происходящие на всех уровнях структурной организации сердца. Молекулярные, клеточные, интерстициальные изменения клинически проявляются изменениями размера, формы и функциональных возможностей сердца в ответ на действие патологического фактора [10]. На процесс сердечного ремоделирования влияют гемодинамические условия, нейрогормональная активация и ряд других факторов, но в то же время вопрос о механизмах, существенно увеличивающих смертность от инфаркта миокарда, в том числе внезапной смерти на фоне гипертрофии ЛЖ, остается дискутабельным.

Мы оценили характер желудочковой аритмии при различных вариантах структурно-геометрического ремоделирования ЛЖ у больных СД2 и ДСН (табл. 3).

Нормальная геометрия ЛЖ выявлена у 25 (19,5%) больных, концентрическое и эксцентрическое ремоделирование отмечено соответственно в 45 (35,2%) и 50 (39%) случаях, тогда как концентрическая гипертрофия ЛЖ выделена у 8 (6,3%) пациентов. Именно в 3-й группе при сравнении с 1-й и 2-й группами показатели частоты эксцентрического ремоделирования и концентрической гипертрофии ЛЖ были существенно выше (соответственно 55,2 и 24%).

Отмечена значимая разница в частоте сложных форм ЖЭ III—V градации у больных при различных типах ремоделирования: при концентрической гипертрофии ЛЖ (87,5%) и эксцентрическом ремоделировании (76%) в сравнении с больными при нормальной геометрии ЛЖ (8%) и концентрическом ремоделировании (26,7%).

При СД2 и коронарной недостаточности важна не только степень структурно-геометрической перестройки ЛЖ, но и функциональные нарушения, лежащие в основе изменения механической активности ЛЖ. В основе этой дисфункции лежит нарушение сократительной способности и удлинение кардиомиоцитов, в результате чего ишемизированные и сохранные зоны значительно различаются по степени систолического утолщения и по последовательности сокращения и расслабления волокон миокарда, что приводит к кинетической асинхронности между поврежденными и интактными отделами стенки ЛЖ и регионарной неоднородности [11].

Несомненную значимость при стратификации риска у больных приобрела ЭКГ высокого разрешения [12]. ППЖ, являясь отражением фрагментированной задержанной электрической активности, участвуют в генерации следовой деполяризации одной или нескольких областей миокарда, что и объясняет полученные нами данные, отражающие особенности регистрации сложных форм ЖНР.

При анализе желудочковой аритмии и показателей СУ-ЭКГ выявлена закономерность: полиморфные, ранние, парные, залповые ЖЭ регистрировались достоверно чаще у больных с фрагментированной замедленной активностью (n=52), чем у больных без ППЖ (n=76): 45 (86,5%) и 14 (18,4%) пациентов (χ²=7,4; p=0,001) (см. рисунок).

Наиболее частым механизмом тахиаритмий высоких градаций является повторный вход импульса — наличие одностороннего и задержанного проведения фронта волны деполяризации вследствие нарушения межклеточных контактов в параллельно ориентированных волокнах, гетерогенности распространения и фрагментации волнового фронта деполяризации, маркером которого и служат ППЖ [13]. Именно этим мы объясняем значимое преобладание сложных форм ЖЭ в группе больных с замедленной фрагментированной желудочковой активностью (86,5%).

Данные корреляционного анализа указывают на значимую связь продолжительности фильтрованного комплекса HF QRS-Dauer и ЖЭ IV—V градаций (R=0,694; p<0,05). Характер регистрируемых ЖНР (ЖЭ IV—V градаций) зависел и от амплитуды замедленной фрагментированной активности RMS40 (R=0,5695; p=0,03) и продолжительности замедленной фрагментированной активности LAH Fd (R=0,5197; р=0,02).

Следует отметить, что при нарастании степени нарушения ДФ чаще регистрировались ППЖ и желудочковые аритмии. При Д.Д. по рестриктивному типу замедленная фрагментированная активность в конце желудочкового комплекса диагностирована у 21 (72,4%) пациента, причем ЖЭ IV—V градаций отмечены у 14 (48,3%) больных, III градации — в 34,5% случаев.

При II типе ДД (псевдонормальный тип) ППЖ выделены у 24 (54,5%) пациентов, при этом именно у больных с патологическими показателями СУ-ЭКГ выявлены сложные формы ЖЭ — 8 (18,2%), ЖЭ III градации — 11 (25%).

Анализ ишемии миокарда при суточном мониторировании позволил установить значимую разницу в количестве эпизодов ишемического смещения сегмента ST у больных 3-й группы (4,1±0,5) и 1-й (2,6±0,4) и 2-й групп (3,3±0,5) (p<0,05). У пациентов с рестриктивным типом ДДЛЖ суммарная продолжительность болевых эпизодов ишемии (БЭИМ) незначительно превышала указанный параметр в двух других группах. Существенная разница (p<0,03) отмечена при оценке суммарной продолжительности безболевой ишемии миокарда (БИМ) за сутки (21,8±1,8 мин) в 3-й и 1-й группах (11,3±0,7 мин). Значимая разница этого показателя имела место и между 2-й (15,3±1,2 мин) и 1-й группами (p<0,05).

Результаты нашего исследования позволяют утверждать, что прогрессирование ДД способствует фрагментации процесса деполяризации, что связано с гетерогенностью активации сохранившихся миокардиальных волокон, разделенных фиброзной тканью. В зонах миокардиальной дисфункции электрофизиологическая альтернация клеток и их мембран, связанная с ремоделированием после эпизодов ишемии и/или инфаркта миокарда, способствует развитию «электромеханического несоответствия».

Маркером нестабильности электрофизиологических свойств миокарда может служить феномен QTd; увеличение QTd ассоциируется с повышенным риском опасных аритмий у больных, перенесших острый инфаркт миокарда [14]. Мы изучали временну´ю реполяризацию желудочков QTс и QTd у больных СД2 с ХСН при различных вариантах нарушения ДФЛЖ (табл. 4).

Установлена разница в QTd между группами с различными типами диастолических нарушений, однако наиболее значимым было отличие показателя при рестриктивном типе ДД ЛЖ от такового при аномальной релаксации ЛЖ (соответственно 68,2±2,1 мс и 51,7±2,7 мс; р=0,001).

В группе с рестриктивным типом ДД значимо выше была доля больных с интервалом QTc более 440 мс (n=19; 65,5%) и QTd более 50 мс (n=21; 72,4%), чем у пациентов с псевдонормальным типом ДД ЛЖ [соответственно 15 (34%) и 18 (41%)].

При сравнении QTd у больных СД2 с различными видами ЖНР оказалось, что количественное значение QTd увеличивается в зависимости от нарастания тяжести аритмий: более высокие значения выявлялись у больных при наличии ЖЭ высоких градаций, пробежек желудочковой тахикардии. Средние значения QTd у больных без ЖНР (n=8) составили 36,3±2,4 мс, тогда как у пациентов с ЖНР IV—V градаций (n=26) — 74,5±3,1 мс. Получена значимая разница значений QTd между больными с ЖНР I градации (n=40) и больными с ЖНР III (n=33) и IV—V градаций (n=26) (38,9±2,9, 56,3±2,4 и 74,5±3,1 мс; p<0,05).

Установлена корреляционная связь QTd с ЖЭ IV—V градаций (R=0,652; р=0,001). Выявлена корреляционная связь дисперсии интервала Q—T с показателями СУ-ЭКГ: амплитудой фрагментированной активности RMS (R=0,496; p<0,05), продолжительностью LAH Fd (R=0,531; р<0,02); продолжительностью фильтрованного QRS комплекса HF QRS-Dauer (R=0,546; р=0,03).

Неравномерность функциональных изменений кардиомиоцитов в условиях острой и хронической ишемии, специфические структурные изменения миокарда у больных СД создают условия для изменения процессов реполяризации и появления замедленной фрагментированной желудочковой активности. Именно негомогенностью электрофизиологических свойств миокарда, сопровождающей формирование миокардиального аритмогенного субстрата у больных СД с ДДЛЖ, может быть объяснена корреляция дисперсии QT интервала с показателями СУ-ЭКГ (желудочковой экстрасистолией высоких градаций).

Проведенное исследование показало, что у больных СД2, осложненным сердечной недостаточностью, необходимо оценивать тяжесть нарушения диастолической функции, показатели структурно-геометрического и электрофизиологического ремоделирования левого желудочка.

Прогрессирование диастолической дисфункции в условиях сохраняющихся и/или нарастающих проявлений хронической коронарной недостаточности способствует электрофизиологической альтернации клеток и их мембран, развитию «электромеханического несоответствия» в зонах миокардиальной дисфункции.

При наличии хронической ишемии миокарда в условиях дефицита макроэргических соединений возрастает ригидность его стенок, что в свою очередь приводит к замедлению процесса раннего диастолического расслабления левого желудочка. Негомогенность волны реполяризации и деполяризации миокарда, возникающая в зонах лимитированного коронарного кровоснабжения, создает условия циркуляции волны возбуждения и развития угрожающих жизни нарушений ритма сердца, т. е. возрастания риска аритмогенной смерти.

Выявлена тесная корреляции между диастолической функцией левого желудочка и показателями электрического ремоделирования миокарда.

Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — И.П. Татарченко, Н.В. Позднякова

Сбор и обработка материала — Н.В. Позднякова, А.Г. Денисова, О.И. Морозова

Статистическая обработка данных — А.Г. Денисова, О.И. Морозова

Написание текста — Н.В. Позднякова, А.Г.  Денисова

Редактирование — И.П. Татарченко, Н.В. Позднякова