Email this article Structural-functional peculiarities of left atrium remodeling in patients with different body mass, suffering from chronic obstructive lung disease
- Authors: Kostareva R.A.1, Khovaeva Y.B.1, Podyanova A.I.1
-
Affiliations:
- Academician Ye.A. Vagner Perm State Medical University
- Issue: Vol 35, No 2 (2018)
- Pages: 37-42
- Section: Original studies
- URL: https://permmedjournal.ru/PMJ/article/view/9041
- DOI: https://doi.org/10.17816/pmj35237-42
- ID: 9041
Cite item
Full Text
Abstract
Aim. To study the left atrium (LA) remodeling in patients with different body mass, suffering from chronic obstructive lung disease (COLD).
Materials and methods. Seventy two patients with COLD, who were divided into 3 groups, underwent echocardiography: group 1– patients with normal body mass (n = 31), group 2 – patients with excessive weight (n = 21), group 3 – patients with degree I obesity (n = 20).
Results. Among patients with COLD, belonging to group 3, indexed parameters of minimum (15.43 ± 1.62 ml/м2, р = 0.004) and presystolic (20.52 ± 1.88 ml/м², р = 0.03) volumes of LA increased; these patients also demonstrated growth of maximum upper-lower size of LA with elevation of its linear maximum and minimum sizes, when compared with patients of group 1. Patients with different body mass, suffering from COLD, have similar volumes of passive and active depletion and their corresponding fractions. COLD patients with excessive body mass and obesity showed moderate pulmonary hypertension.
Conclusions. Patients with obesity, suffering from COLD, have significantly elevated indexed parameters of presystolic and minimum LA volumes, which can be considered as early markers of impaired function of LA. Increased minimum LA volume can be one of the factors of gas exchange impairment.
Full Text
Введение
Изменения сердечно-сосудистой системы при хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) на фоне различных коморбидных состояний продолжают активно изучаться [1, 5, 6]. Наличие ожирения у больных ХОБЛ является одним из ключевых механизмов развития сопутствующей сердечно-сосудистой патологии [5]. Согласно современным научным данным предполагается активное участие жировой ткани в процессах системного воспаления и формировании нарушений углеводного обмена у больных ХОБЛ [4]. Ожирение – независимый фактор риска развития и потенцирования системных воспалительных реакций, результатом которого являются функциональные и структурные изменения других органов и систем [7, 11].
Цель исследования – изучить структурно-функциональные особенности ремоделирования левого предсердия (ЛП) у пациентов с ХОБЛ и разной массой тела.
Материалы и методы исследования
Обследовано 72 пациента с ХОБЛ в возрасте 64,6 ± 1,0 г., из них 60 мужчин (83,3 %). Всеми участниками подписано информированное согласие. Исследование одобрено этическим комитетом учреждения. Критерии включения в исследование: пациенты в возрасте от 40 до 85 лет, страдающие ХОБЛ различной степени тяжести согласно классификации GOLD [2], и показатель постбронходилатационного объема форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1пос) в пределах от 25 до 75 % от должной величины. Степень ограничения воздушного потока определяли по результатам оценки постбронходилатационных ОФВ1пос и отношения данного показателя к форсированной жизненной емкости легких (ОФВ1/ФЖЕЛпос). Критерии исключения: возраст менее 40 лет, наличие онкозаболеваний, бронхоэктазов, туберкулёза лёгких в анамнезе; врожденные и приобретенные пороки сердца, клинически значимые нарушения ритма и внутрисердечной проводимости, митральная недостаточность ІІ степени и выше, тяжелые сопутствующие заболевания. Пациенты разделены на три группы по индексу массы тела (ИМТ): 1-я группа – 31 пациент с ХОБЛ и нормальной массой тела; 2-я группа – 21 больной с повышенной массой тела; 3-я группа – 20 пациентов с ХОБЛ в сочетании с ожирением І–ІІ степени. Клиническая характеристика групп представлена в табл. 1, 2.
Таблица 1. Клиническая характеристика групп
Показатель | 1-я группа (n = 31) | 2-я группа (n = 21) | 3-я группа (n = 20) | р |
Возраст, лет | 63,71 ± 1,91 | 65,66 ± 1,58 | 64,85 ± 1,58 | Недостоверно |
Соотношение мужчин/женщин | 9:1 | 8:2 | 8:2 | Недостоверно |
САД, мм рт. ст. | 129,41 ± 2,81 | 141,429 ± 3,52 | 142,20 ± 4,52 | р1–2 = 0,01 |
ДАД, мм рт. ст. | 77,35 ± 1,52 | 81,905 ± 1,64 | 86,750 ± 2,21 | р1–3 = 0,005 |
ЧСС, уд/мин | 71,74 ± 1,80 | 71,54 ± 3,12 | 67,61 ± 2,12 | Недостоверно |
ИМТ, кг/м2 | 22,49 ± 0,32 | 27,36 ± 0,26 | 34,44 ± 0,66 | р1,2,3 = 0,0000 |
Сатурация, % | 95,68 ± 0,50 | 95,14 ± 0,82 | 95,45 ± 0,70 | Недостоверно |
ОФВ1пос,% | 52,29 ± 3,72 | 52,62 ± 4,13 | 64,90 ± 3,20 | р2–3 = 0,04 |
ОФВ1/ФЖЕЛпос, % | 57,09 ± 2,20 | 58,14 ± 2,23 | 62,95 ± 1,42 | Недостоверно |
Стаж курения, лет | 35,68 ± 2,86 | 26,85 ± 2,56 | 27,55 ± 2,81 | р1–2 = 0,03 р1–3 = 0,048 |
Индекс курящего человека, пачка/лет | 35,44 ± 4,42 | 24,79 ± 5,18 | 23,36 ± 2,65 | Недостоверно |
Таблица 2. Терапия ХОБЛ
Показатель | 1 группа (n = 31) | 2 группа (n = 21) | 3 группа (n = 20) | р | |||
абс. | % | абс. | % | абс. | % | ||
Бронходилататоры короткого действия | 25 | 80,6 | 20 | 95,2 | 19 | 95,0 | Недостоверно |
Бронходилататоры длительного действия | 31 | 100 | 21 | 100 | 20 | 100 | Недостоверно |
Ингаляционные глюкокортикостероиды | 27 | 87,1 | 17 | 80,9 | 16 | 80,0 | Недостоверно |
Всем пациентам проведено трансторакальное эхокардиографическое и доплерографическое исследование на ультразвуковом сканере VIVID-7 (GE, CШA) с использованием матричного датчика с частотой 3,0 мГц (М3S) по стандартной методике согласно рекомендациям Американского эхокардиографического общества [10].
Для комплексной оценки ЛП изучали показатели, характеризующие его структуру: максимальный и минимальный передне-задний, верхне-нижний, медиобазальный размеры ЛП. Для оценки функции ЛП оценивались: максимальный объем (Vmax) в конце систолы ЛЖ, пресистолический объем (Р-объем) в период ранней диастолы ЛЖ и минимальный (Vmin) объем в конце диастолы ЛЖ. Все размеры и объемы ЛП индексировались к площади поверхности тела. Для оценки параметров функционального ремоделирования ЛП изучили показатели фазового анализа объемов ЛП: общую фракцию выброса (ФВобщЛП), пассивную фракцию выброса ЛП (ФВпасЛП) с определением объема пассивного опустошения (ОПО), активную фракцию выброса ЛП (ФВактЛП) с вычислением объема активного опустошения (ОАО), рассчитывали объем заполнения (ОЗ) и индекс расширения (ИР ЛП) [3, 8]. Рассчитывали среднее давление в легочной артерии (РсрЛА), давление заклинивания в ЛА (ДЗЛА) и давление наполнения в ЛЖ по данным импульсно-волнового и тканевого миокардиального доплера по стандартной методике.
Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью программы Statistica 6.0. Данные представляли в виде среднего и стандартной ошибки (М ± m). Перед началом расчетов проверялись нормальность распределения с помощью двустороннего критерия согласия Колмогорова – Смирнова и равенства дисперсий методом Ливена. Поскольку выборки не соответствовали критериям нормальности, в дальнейшем использовались непараметрические статистические методы. Для выявления статистических различий между группами использовался метод Краскела – Уоллиса. Для описания тесноты связи между количественными признаками применяли корреляционный анализ Спирмена. Для выявления ассоциаций между количественными признаками применяли факторный анализ. Статистически значимыми считали различия при p < 0,05.
Результаты и их обсуждение
Структурно-функциональные показатели ЛП представлены в табл. 3. Как видно из таблицы, у пациентов с ХОБЛ и ожирением отмечается увеличение максимального верхне-нижнего размера ЛП с повышением всех его линейных максимальных и минимальных размеров по сравнению с больными 1-й группы, кроме того, у них увеличиваются минимальный и пресистолический объемы ЛП и их индексированные показатели. Увеличение пресистолического и минимального объемов ЛП свидетельствует о том, что в фазу ранней и поздней диастолы процесс опорожнения ЛП происходит недостаточно, что может быть связано с повышением давления наполнения в ЛЖ.
У пациентов с ХОБЛ и разной массой тела объемы пассивного и активного опустошения и их соответствующие фракции статистически не различались. Отмечается тенденция к снижению ФВпасЛП и ФВактЛП у пациентов 3-й группы по сравнению с больными 1-й группы. У пациентов с ХОБЛ и ожирением имеется тенденция к снижению накопительной функции ЛП, которая характеризуется ИР ЛП. Уменьшение этого показателя происходит за счет того, что увеличивается минимальный объем ЛП в конце диастолы ЛЖ. У пациентов с ХОБЛ 2-й и 3-й групп имеется тенденция к снижению ФВобщЛП по сравнению с больными 1-й группы, но значение этого показателя в пределах возрастной нормы [9].
У пациентов 1-й группы среднее давление в ЛА в пределах нормы, тогда как у пациентов с ХОБЛ и избыточным весом и ожирением выявлена умеренная легочная гипертензия. Пациенты с ожирением имеют тенденцию к увеличению давления наполнения в ЛЖ, согласно соотношению Е/е'ср, по сравнению с пациентами с нормальной и повышенной массой тела. Данные представлены в табл. 4.
По результатам факторного анализа выявлено, что у пациентов с ХОБЛ и разной массой тела увеличение минимального (F1 = 0,84) и пресистолического (F1 = 0,73) объемов ассоциировано с уменьшением глобальной сократительной способности ЛП – ФВ ЛП (F1 = – 0,78), ухудшением проводниковой функция ЛП – ФПО ЛП (F1 = – 0,61), а также насосной – ФАО ЛП (F1 = – 0,57) и накопительной функций – ИР ЛП (F1 = – 0,71), что приводит к увеличению среднего ДЗЛА (F1 = 0,52) и давлению наполнения ЛЖ (F1 = 0,53). Результаты корреляционного анализа показали, что у пациентов с ХОБЛ и разной массой тела увеличение минимального объема ЛП связано с повышением среднего давления в ЛА (r = 0,31, р = 0,01).
Таблица 3. Структурно-функциональные показатели левого предсердия у пациентов с ХОБЛ и разной массой тела
Показатель | 1-я группа (n = 31) | 2-я группа (n = 21) | 3-я группа (n = 20) | р |
Минимальный передне-задний размер, см | 2,62 ± 0,07 | 2,77 ± 0,09 | 3,05 ± 0,12 | р1–2 = 0,01 |
Индекс минимального передне-заднего размера, см/м2 | 1,51 ± 0,04 | 1,47 ± 0,05 | 1,51 ± 0,06 | Недостоверно |
Максимальный передне-задний размер, см | 3,28 ± 0,07 | 3,42 ± 0,06 | 3,79 ± 0,13 | р1–3 = 0,002 |
Индекс максимального передне-заднего размера, см/м2 | 1,88 ± 0,04 | 1,82 ± 0,04 | 1,88 ± 0,08 | Недостоверно |
Минимальный медиобазальный размер, см | 2,60 ± 0,08 | 2,78 ± 0,09 | 3,04 ± 0,11 | р1–3 = 0,003 |
Индекс минимального медиобазального размера, см/м2 | 1,49 ± 0,04 | 1,48 ± 0,05 | 1,51 ± 0,07 | Недостоверно |
Максимальный медиобазальный размер, см | 3,47 ± 0,07 | 3,55 ± 0,09 | 3,86 ± 0,12 | р1–3 = 0,03 |
Индекс максимального медиобазального размера, см/м2 | 1,99 ± 0,05 | 1,88 ± 0,05 | 1,91 ± 0,08 | Недостоверно |
Минимальный верхне-нижний размер, см | 3,73 ± 0,10 | 3,98 ± 0,15 | 4,58 ± 0,20 | р1–3 = 0,0009 |
Индекс минимального верхне-нижнего размера, см/м2 | 2,14 ± 0,06 | 2,11 ± 0,08 | 2,27 ± 0,12 | Недостоверно |
Максимальный верхне-нижний размер, см | 4,93 ± 0,10 | 5,16 ± 0,09 | 5,62 ± 0,15 | р1–3 = 0,0003 |
Индекс максимального верхне-нижнего размера, см/м2 | 2,84 ± 0,06 | 2,74 ± 0,06 | 2,79 ± 0,10 | Недостоверно |
VmaxЛП, мл | 36,90 ± 2,16 | 39,05 ± 2,09 | 53,85 ± 4,76 | р2–3 = 0,02 р1–3 = 0,005 |
Индекс VmaxЛП, мл/м2 | 21,04 ± 1,13 | 20,73 ± 1,12 | 26,57 ± 2,35 | Недостоверно |
VminЛП, мл | 19,58 ± 1,57 | 22,76 ± 1,83 | 31,20 ± 3,13 | р2–3 = 0,02 р1–3 = 0,001 |
Индекс VminЛП, мл/м2 | 11,15 ± 0,84 | 12,05 ± 0,92 | 15,43 ± 1,62 | р1–3 = 0,004 |
Р-объем ЛП, мл | 26,84 ± 1,57 | 29,90 ± 1,91 | 40,74 ± 3,35 | р2–3 = 0,01 р1–3 = 0,001 |
Индекс Р-объема ЛП, мл/м2 | 15,32 ± 0,82 | 15,85 ± 0,97 | 20,52 ± 1,88 | р1–3 = 0,03 |
ФВобщЛП, % | 47,47 ± 2,14 | 42,24 ± 2,51 | 41,50 ± 2,33 | Недостоверно |
ОПО, мл | 10,06 ± 1,02 | 9,14 ± 0,95 | 10,95 ± 1,53 | Недостоверно |
ИОПО, мл/м2 | 5,71 ± 0,57 | 4,88 ± 0,52 | 5,48 ± 0,74 | Недостоверно |
ОАО, мл | 7,26 ± 0,60 | 7,14 ± 0,59 | 11,00 ± 1,74 | Недостоверно |
ИОАО, мл/м2 | 4,17 ± 0,35 | 3,80 ± 0,32 | 5,50 ± 0,85 | Недостоверно |
ОЗ, мл | 17,32 ± 1,14 | 16,29 ± 1,26 | 22,65 ± 2,62 | Недостоверно |
ИОЗ, мл/м2 | 9,89 ± 0,62 | 8,68 ± 0,71 | 11,14 ± 1,26 | Недостоверно |
ФВпасЛП, % | 26,46 ± 1,89 | 23,58 ± 1,92 | 20,44 ± 1,71 | Недостоверно |
ФВактЛП, % | 28,54 ± 2,36 | 24,76 ± 2,19 | 26,66 ± 2,85 | Недостоверно |
ИР ЛП, % | 101,73 ± 9,85 | 80,34 ± 8,48 | 9,61 ± 11,49 | Недостоверно |
Таблица 4. Среднее давление и давление заклинивания в легочной артерии, давление наполнения ЛЖ у больных ХОБЛ с разной массой тела
Показатель | 1-я группа (n = 31) | 2-я группа (n = 21) | 3-я группа (n = 20) | р |
РсрЛА, мм рт. ст. | 22,09 ± 1,65 | 31,24 ± 3,40 | 32,75 ± 3,50 | р1–2 = 0,04 р1–3 = 0,04 |
Е/е'ср, усл. ед. | 7,46 ± 0,70 | 8,25 ± 0,75 | 8,49 ± 0,60 | Недостоверно |
ДЗЛА, мм рт. ст. | 10,46 ± 0,78 | 10,63 ± 0,71 | 11,56 ± 0,72 | Недостоверно |
Выводы
С ростом индекса массы тела у больных ХОБЛ увеличиваются линейные размеры ЛП, причем у больных с ожирением максимальный верхне-нижний размер ЛП превышает границы нормы. При наличии ожирения у больных ХОБЛ достоверно возрастают индексированные показатели пресистолического и минимального объемов ЛП, что свидетельствует о недостаточном опорожнении ЛП в диастолу ЛЖ, эти показатели могут рассматриваться как ранние маркеры нарушения функции ЛП. У пациентов с ХОБЛ и повышенной массой тела и ожирением увеличение минимального объема ЛП может быть одним из факторов ухудшения газообмена.
About the authors
R. A. Kostareva
Academician Ye.A. Vagner Perm State Medical University
Author for correspondence.
Email: roza-kostareva@rambler.ru
аспирант кафедры терапии и семейной медицины ФДПО
Russian Federation, 26, Petropavlovskay street, Perm, 614000Ya. B. Khovaeva
Academician Ye.A. Vagner Perm State Medical University
Email: roza-kostareva@rambler.ru
доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой терапии и семейной медицины ФДПО
Russian Federation, 26, Petropavlovskay street, Perm, 614000A. I. Podyanova
Academician Ye.A. Vagner Perm State Medical University
Email: roza-kostareva@rambler.ru
аспирант кафедры терапии и семейной медицины ФДПО
Russian Federation, 26, Petropavlovskay street, Perm, 614000References
- Бигаева Д.У., Даурова М.Д., Гатагонова Т.М., Болиева Л.З. Особенности структурно-функциональных изменений сердечно-сосу дистой системы у больных с артериальной гипертензией и хронической обструктивной болезнью легких. Современные проблемы науки и образования 2014; 4, available at: http://www.sci ence-education.ru/ ru/article/view?id = 14483.
- Глобальная стратегия диагностики, лечения и профилактики хронической обструктивной болезни легких (пересмотр 2016 г.). Пер. с англ. под ред. А.С. Белевского. М.: Российское респираторное общество 2016; 80.
- Калинин А.О., Алехин М.Н., Бахс Г. Оценка состояния миокарда предсердий в режиме двухмерной серошкальной деформации у больных артериальной гипертензией с небольшой гипертрофией левого желудочка. Кардиология 2010; 8: 13–20.
- Рязанов А.С., Киреев С.А., Еременко Н.Н. Особенности клинического течения ХОБЛ при метаболическом синдроме: роль системного воспаления. Ожирение и метаболизм 2010; 2: 49–51.
- Танченко О.А., Нарышкина С.В. Ожирение, метаболические нарушения и артериальная гипертония у больных хронической обструктивной болезнью легких, современные представления о коморбидности (обзор литературы). Бюллетень физиологии и патологии дыхания 2016; 59: 109.
- Ховаева Я.Б., Сыромятникова Т.Н., Обухова Т.В., Головской Б.В., Берг М.Д., Ермачкова Л.В. Предикторы внезапной сердечно-сосудистой смерти у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких на фоне дисплазии соединительной ткани. Клиническая медицина 2016; 4: 270–275.
- Чучалин А.Г., Цеймах И.Я., Момот А.П., Мамаев А.Н., Карбышев И.А., Костюченко Г.И. Изменения системных воспалительных и гемостатических реакций у больных с обострением хронической обструктивной болезни легких с сопутствующими хронической сердечной недостаточностью и ожирением. Пульмонология 2014; 6: 25–32.
- Anwar A. M., Soliman O. I., Geleijnse M. L. Assessment of left atrial volume and function by real-time three-dimensional echocardiography. Int J of Cardiol 2008; 123: 1–161.
- Okamatsu K., Takeuchi M., Nakai H. Effects of aging on left atrial function assessed by two-dimensional speckle tracking echocardiography. J Am Soc Echocardiogr 2009; 22: 70–75.
- Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardio graphy and the European Association of Cardiovas cular Imaging. J Am Soc Echocardiogr 2015; 28: 1–39.
- Tkacova R. Systemic Inflammation in chronic obstructive pulmonary disease: May adipose tissue play a role? Review of the literature and future perspectives. Hindawi Publishing Corporation. Mediators of Inflammation 2010; 1–1.
Supplementary files
