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 М.А. и соавт., 1990; Levy D. и соавт., 1992; Maisch В. 1996; Shillagi G. и соавт., 2000; Александров А.А. и соавт., 2006). Сдав в литературе практически не рассматриваются геометрические и функциональные характеристики сердца практически здоровых лиц трудоспособного возраста, влияние на них гемодинамики и адаптирующих механизмов, факторов риска сердечнососудистых 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
1. Оценить геометрические и функциональные характеристики левого желудочка у практически здоровых лиц, имеющих разную массу миокарда, с позиций эффективности работы и типа функциональной адаптации.
2. Изучить влияние механизмов саморегуляции сердца на формирование
адаптации левого желудочка к гемодинамике у лиц с разной массой миокарда.
3. Исследовать роль основных факторов риска сердечно-сосудистых
заболеваний в изменении геометрии и функции левого желудочка у практически
здоровых лиц с разной массой миокарда.
4. Сопоставить выделенные типы адаптации левого желудочка у здоровых
лиц с особенностями его адаптации у лиц с артериальной гипертензией 1-І! 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 рейтин 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 сердечнососудистых 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.
3. 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 факторои 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); XXI
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.
