Введение к работе
Актуальность проблемы. В диагностике сердечно-сосудистых заболеваний большое внимание уделяется видам ремоделирования левого желудочка сердца, которые определяют дальнейшее развитие нарушений систолической и диастолической функций миокарда при различных заболеваниях сердца (Dzau V. и соавт., 1991, Cohn J.N. и соавт., 2000). Существенная роль в этом процессе принадлежит гипертрофии миокарда, изменению его геометрии, которые модулируются полом, возрастом и другими факторами риска, (Pfeffer M.A. и соавт., 1990; Levy D. и соавт., 1992; Maisch B. 1996; Shillagi G. и соавт., 2000; Александров А.А. и соавт., 2006). Однако в литературе практически не рассматриваются геометрические и функциональные характеристики сердца практически здоровых лиц трудоспособного возраста, влияние на них гемодинамики и адаптирующих механизмов, факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний, на фоне которых формируются те или иные заболевания сердца. При этом важно, что эффективность работы левого желудочка сердца зависит от его геометрии (Шляхто Е.В., Конради А.О., 2003) и состояния механизмов саморегуляции (Капелько В.И., 2007).
Цель работы: изучить особенности структурной и функциональной адаптации сердца к условиям гемодинамики и ее механизмы, определяющие эффективность работы левого желудочка у практически здоровых лиц, роль факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний в моделировании ЛЖ.
Задачи исследования:
-
Оценить геометрические и функциональные характеристики левого желудочка у практически здоровых лиц, имеющих разную массу миокарда, с позиций эффективности работы и типа функциональной адаптации.
-
Изучить влияние механизмов саморегуляции сердца на формирование адаптации левого желудочка к гемодинамике у лиц с разной массой миокарда.
-
Исследовать роль основных факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний в изменении геометрии и функции левого желудочка у практически здоровых лиц с разной массой миокарда.
-
Сопоставить выделенные типы адаптации левого желудочка у здоровых лиц с особенностями его адаптации у лиц с артериальной гипертензией I-II ст.
Научная новизна
У практически здоровых лиц 18-60 лет индекс массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ) колеблется от 41,8 до 125,0 г/м2, левый желудочек имеет эллипсоидную форму с разной выраженностью продольного и поперечного размеров и толщины задней стенки и межжелудочковой перегородки. Впервые показано, что тип адаптации ЛЖ здоровых лиц к преднагрузке и постнагрузке зависит от геометрии и ИММЛЖ. При ИММЛЖ 54,3±0,4 г/м2 адаптация систолической функции к гемодинамическим факторам происходит за счет повышения инотропии миокарда, удельной мощности, энергоемкости и потребления кислорода (интенсивный вариант). При значениях ИММЛЖ от 91,2±0,8 до 124,8±0,02 г/м2 удельная мощность, энергоемкость и потребление кислорода на единицу массы минимальны при нормальной сократимости, что характеризует этот тип адаптации как оптимальный (экстенсивный вариант). При ИММЛЖ 63,6±0,6 г/м2 используется переходный вариант адаптации от энергоемкого к экономичному. Экономичность функционирования сердечного насоса с растущей эллипсоидностью связана с использованием, в порядке значимости, механизмов саморегуляции сердца «давление-сила» и «длина-сила». Влияние феноменов саморегуляции сердца «давление-сила», «длина-сила», «скорость-сила», «частота-сила» при разной массе миокарда ЛЖ различно.
Впервые показано, что диастолическая функция левого желудочка у здоровых лиц по мере формирования его эллипсоидности снижается. Механизмы феноменов «давление-сила» и «скорость-сила» модулируют также диастолическую функцию ЛЖ.
Формированию растущей эллипсоидности ЛЖ способствуют такие факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний как повышение массы тела, увеличение артериального давления более 120/80 мм рт.ст., возраст более 40 лет, курение, дислипидемии. Впервые показано, что наиболее подвержен действию факторов риска миокард с низким и высоким индексом массы, а набор и рейтинг действующих на него факторов риска различен.
Впервые показано, что у лиц артериальной гипертензией I –II ст. гемодинамическая адаптация ЛЖ может идти по двум вариантам, выявленным нами у здоровых. Экстенсивный вариант адаптации наблюдается при дальнейшем увеличении эллипсоидности ЛЖ по сравнению со здоровыми людьми и сопровождается развитием структурного ремоделирования при нормальной функции на единицу массы миокарда. Интенсивный вариант характеризуется в условиях физического покоя повышенной функцией ЛЖ при нормальной его массе.
Практическая значимость работы
Масса миокарда левого желудочка у практически здоровых лиц колеблется в широком диапазоне, сохраняя эллипсоидную геометрию разной степени выраженности. Показано, что ЛЖ с малой массой и эллипсоидностью работает в условиях физического покоя более интенсивно, с повышенным потреблением кислорода, используя механизм повышения инотропии. Выявлена его предрасположенность к модулирующему влиянию факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний. Повышение эллипсоидности ЛЖ способствует экономичности его функционирования: при нормальной сократимости снижается удельная мощность, потребление кислорода и энергоемкость в условиях физического покоя, по сравнению с первым типом адаптации. Этому способствуют механизмы саморегуляции сердца, адаптирующие ЛЖ к гемодинамике.
Левый желудочек с ИММЛЖ 63,6±0,6 – 114,8±0,6 г/м2 мало подвержен влиянию факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний (ФР). При ИММЛЖ 54,3±0,4 и 124,8±0,02 г/м2 он чувствителен к влиянию ФР. Универсальными ФР, модулирующими структуру и функцию ЛЖ с малой и большой эллипсоидностью и ИММЛЖ, являются избыточная масса тела (факторная нагрузка соответственно 1,96 и 1,98), высокое нормальное давление (факторная нагрузка соответственно 1,61 и 1,8). Селективными ФР являются: для «малого» ЛЖ – дислипидемии (1,62), для «большого» - отягощенная наследственность по сердечно-сосудистым заболеваниям (1,65). Эти данные можно использовать при разработке индивидуальных программ рекомендаций по здоровому образу жизни для профилактики ремоделирования ЛЖ.
Основные положения, выносимые на защиту
-
У практически здоровых лиц в процессе адаптации левого желудочка к условиям гемодинамики изменяется его геометрия и функция. Эффективность систолической функции не меняется в результате использования разных типов функциональной адаптации.
-
Формирование экономного типа адаптации левого желудочка связано с использованием механизмов «давление-сила» и «длина-сила». Влияние феноменов саморегуляции «давление-сила», «длина-сила», «скорость-сила», «частота-сила» на адаптацию сердца различно при разной массе миокарда.
-
Факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний у практически здоровых лиц имеют наибольшее влияние на структурно-функциональное состояние левого желудочка с малой и большой массой, при этом рейтинг и степень влияния факторов риска различны.
Внедрение в практику
Результаты исследования используются в работе отделения функциональной диагностики МУЗ ГКБ № 2 им. Ф.К. Граля г. Перми, а также в процессе преподавания кардиологам, терапевтам, врачам функциональной диагностики, врачам общей практики на кафедре терапии и семейной медицины ФПК и ППС, студентам лечебного факультета на кафедре нормальной физиологии.
Степень личного участия
Автор имеет сертификат специалиста по ультразвуковой диагностике. Им проведены сбор, анализ, статистическая обработка данных ультразвукового исследования сердца у практически здоровых лиц, выявление и анализ факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний, исследование типов адаптации сердца у здоровых и лиц с артериальной гипертонией, подготовка материалов к публикации. Процент участия в публикациях – 70.
Апробация работы и публикации
Материалы диссертации представлены на Всероссийских и региональных съездах и конференциях: XII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2005); Научной конференции РКНПК МЗ РФ «Достижения отечественной кардиологии» (Москва, 2005); II Международном симпозиуме «Сердечно-сосудистый ультразвук» (Тюмень, 2005); Российском национальном конгрессе кардиологов (Москва, 2006); Съезде кардиологов и терапевтов центра России (Рязань, 2008); III съезде физиологов Урала (Екатеринбург, 2009); ХХI Всероссийском съезде физиологов (Москва, 2010); Международном конгрессе морфологов (Ярославль, 2010).
Апробация работы проведена на заседании проблемной комиссии при ФГУ «Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова Росмедтехнологий» (Курган, 2011).
По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 3 в рекомендованных ВАК журналах.
Объем и структура диссертации
Диссертация представляет рукопись на русском языке объемом 140 машинописных страниц, состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Список литературы содержит 223 источника, из них 102 – отечественных и 121 работа зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 23 таблицами и 49 рисунками.
