Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 8
1.1 Диастолическая функция и типы диастолической дисфункции миокарда левого желудочка (биохимия, физиология и патфизиология диастолы; диагностика диастолической функции левого желудочка, современные методы исследования) 8
1.2 Ишемическая болезнь сердца и сахарный диабет 2 типа 28
1.2.1. Особенности поражения сосудистого русла у больных сахарным диабетом 2 типа .28
1.2.2. Общность патогенетических механизмов (метаболические и гемотологические нарушения) ИБС и СД 2 типа 31
1.2.3. Диабетическая кардиомиопатия 34
1.3 Влияние нарушения метаболизма глюкозы на особенности
периоперационного периода различных видов реваскуляризации миокарда 38
Глава II. Материалы и методы исследования 44
2.1. Клиническая характеристика пациентов 44
2.2. Методы исследования 53
2.2.1. Особенности выяснения анамнеза, жалоб, осмотра пациентов, страдающих ИБС в сочетании с СД 53
2.2.2. Методика определения индекса массы тела и степени ожирения .53
2.2.3. Стандартная электрокардиография 53
2.2.4. Коронарография .54
2.2.5. Эхокардиографическое исследование .54
2.2.6. Лабораторные методы исследования .60
Глава III. Результаты исследований .63
3.1. Сравнительный анализ функции миокарда ЛЖ у больных ИБС, после различных методов реваскуляризации 63
3.1.1. Влияние реваскуляризации миокарда на диастолическую функцию левого желудочка, включая деформацию и ее скорости у больных ИБС без сопутствующего СД 2 типа 63
3.1.2. Влияние реваскуляризации миокарда на диастолическую функцию левого желудочка, включая деформацию и ее скорости у больных ИБС с СД 2 типа .76
3.2. Особенности периоперационного периода у больных ИБС с СД 2 типа после различных методов реваскуляризации 90
3.2.1. Клинико-функциональные особенности у больных ИБС, страдающих СД 2 типа, перенесших реваскуляризацию миокарда методом ТЛБАП и стентирования коронарных артерий 90
3.2.2. Клинико-функциональные особенности у больных ИБС, страдающих СД 2 типа, перенесших реваскуляризацию миокарда на работающем сердце и в условиях искусственного кровообращения 105
Глава IV. Обсуждение результатов 123
Заключение 133
Выводы 140
Практическое рекомендации 141
Список сокращений .142
Список литературы
- Ишемическая болезнь сердца и сахарный диабет 2 типа
- Особенности выяснения анамнеза, жалоб, осмотра пациентов, страдающих ИБС в сочетании с СД
- Влияние реваскуляризации миокарда на диастолическую функцию левого желудочка, включая деформацию и ее скорости у больных ИБС без сопутствующего СД 2 типа
- Клинико-функциональные особенности у больных ИБС, страдающих СД 2 типа, перенесших реваскуляризацию миокарда на работающем сердце и в условиях искусственного кровообращения
Ишемическая болезнь сердца и сахарный диабет 2 типа
Еще в начале XX века было известно о существовании диастолы желудочков и ее нарушений [102], и тот факт, что диастола важна и ее нарушения могут приводить к заболеваниям, также никем никогда не оспаривался. Ее значение в физиологии сердечной деятельности можно проиллюстрировать цитатой: "...без расслабления и диастолы не может быть последующего сокращения и систолы...” [16]. То есть, процессы, происходящие во время диастолы, имеют решающее значение для реализации нормальной систолической функции; нарушение расслабления миокарда можно рассматривать как ранний признак р азвития застойной сердечной недостаточности [118].
Однако процесс изучения диастолы несколько десятилетий был ограничен. Ранее продиагностировать и оценить ДФ миокарда количественно не представлялось возможным. Так продолжалось практически до конца 70-х годов. Качественный скачок в оценке диастолы стал возможен с появлением новых неинвазивных методов визуализации (эхокардиографии (ЭХОКГ), изотопной вентрикулографии и особенно допплер-эхокардиографии), которые позволили изучить характер поступления крови в желудочки сердца и, значит, диагностировать нарушения ДФ. Исследования диастолы желудочков и ее нарушений при различных заболеваниях вышли на следующую ступень -оценки конкретных свойств и характеристик явления, в том числе и определения критериев тяжести патологического процесса [129]. Биохимические основы диастолической функции сердца Биохимические п роцессы, происходящие в диастолу включают в себя активные (интрамиокардиальные) и пассивные (экстрамиокардиальные) механизмы [128]. К активным событиям, происходящим в кардиомиоцитах, относят: обмен Ca2+, изменение структуры и функции миофиламентов, а также нейрогормональную активацию. К пассивным событиям, влияющим на релаксацию, относят изменения раннего диастолического напряжения и постнагрузку [86].
Концентрация Ca2+ в цитоплазме кардиомиоцитов во время диастолы составляет менее 10-7 ммоль, тогда как в систолу возрастает почти в 100 раз [116]. Повышение содержания Ca2+ в кардиомиоцитах сопровождается взаимодействием его с регуляторным белком тропонином С, что ведет к конформационным изменениям в другом регуляторном белке – тропомиозине. Благодаря этому возникает взаимодействие миофиламентов актина и миозина, вследствие чего происходит продольное смещение актиновых нитей вдоль миозиновых, за счет образования актомиозиновых мостиков – это ведет к развитию систолического сокращения кардиомиоцитов. Кроме того, под действием ионов Ca2+ активируется кальций зависимая АТФ- аза миоцитов и усиливается расщепление АТФ. С помощью кальциевого насоса сарколеммы, после завершения сокращения кардиомиоцитов, ионы Ca2+ удаляются из миоплазмы в саркоплазматический ретикулум, при этом происходит обмен кальция на натрий, прерываются актомиозиновые связи и возникает диастолическое расслабление. Следует отметить, что скорость диссоциации Ca2+ с сократительными элементами изменяет скорость релаксации кардиомиоцитов, то есть процесс расслабления более энергоемок, чем процесс сокращения, это обуславливает более высокую ее чувствительность к ишемии. К тому же, как известно, при и шемии происходит уменьшение синтеза макроэргических фосфатов, накоплением протонов, Ca2+ и промежуточных метаболитов внутри клетки, нарушения работы кальциевого насоса саркоплазматического ретикулума и снижения депонирования Ca2+ в его структуре, снижения работы АТФ – зависимых каналов [134].
Физиология диастолической функции Еще в 1921 г. C. Wiggers было разработано представление о фазовой структуре сердечного цикла [124]. Дальнейшее развитие оно получило в трудах K.Blumberger [14], В.Л.Карпмана [165,166] и др. В своих работах В.Л. Карпман [164] подразделял сердечный цикл на 12 фаз, и объединял в 4 периода. Периоды напряжения и изгнания составляют систолу желудочков, а периоды расслабления и наполнения — диастолу. Традиционно в сердечном цикле выделяют с истолу и диастолу предсердий и желудочков. Систола начинается фазой асинхронного сокращения (35 мс), в которой вследствие неодновременной деполяризации отдельные мышечные волокна находятся в сокращенном состоянии, другие — в расслабленном. Начиная с фазы изоволюмического напряжения (32 мс) весь миокард сокращается, что обеспечивает повышение внутрижелудочкового давления и последующее изгнание ударного объема крови, и затем следует протосфигмический интервал (5 мс), завершающий период напряжения [143, 212].
Диастола желудочков (0,47 с) делится на 3 периода (рис.1): - протодиастолический период (0,04 с) – промежуток времени от начала снижения давления внутри желудочков до момента закрытия полулунных клапанов, т .е. до того момента, когда давление в желудочках станет меньше давления в аорте и легочном стволе; - период изометрического расслабления (0,08 с) – время от закрытия полулунных клапанов до открытия атриовентрикулярных клапанов. После завершения систолы клетки миокарда начинают выходить из состояния возбуждения. В результате исчезновения сцепления между актиновыми и миозиновыми волокнами сердечная мышца стремится принять исходную форму. Ведущую роль в этом процессе играет соотношение между ригидностью и эластичностью, что и определяет скорость увеличения объема полости желудочка. Продолжительность этой фазы является одной из основных характеристик скорости расслабления и может быть ведущей в оценке расслабления ЛЖ. Удлинение этой фазы говорит о повышенной ригидности или о снижении эластичности миокарда; - период наполнения кровью (0,35 с) – начинается с момента открытия атриовентрикулярных клапанов, и подразделяется на: фаза быстрого наполнения (0,08 с); фаза медленного наполнения, или фаза диастаза (0,26 с); фаза наполнения, обусловленная систолой предсердия, или пресистоличекая фаза (0,1 с) [213].
Особенности выяснения анамнеза, жалоб, осмотра пациентов, страдающих ИБС в сочетании с СД
Вопрос о соответствии исследуемого пациента критериям включения в группу и признакам ее однородности решался также на основании данных селективной коронарографии, все они имели гемодинамически значимые стенозы коронарных артерий (стенозы более 70%) (табл. 3). Для оценки тяжести поражения коронарного русла и определения оптимального метода реваскуляризации использовался показатель SYNTAX Score (SYNergy between percutaneous coronary intervention with TAXus and cardiac surgery). Согласно рекомендациям Американского колледжа кардиологов и Европейского общества кардиологов, больным с высоким показателем SYNTAX Score (более 33 баллов по шкале SYNTAX Score) выполнялась КШ [125]. Так, у III группы больных SYNTAX Score составил 35±2,1 балла; у IV группы SYNTAX Score 36±2,8 балла. У больных без СД, которым выполненено стентирование КА имели показатель SYNTAX Score равный 23±1,9 балла, в то время как у больных с СД – 26 ± 2,5 балла. То есть больные, входившие во II группу, имели промежуточный риск по показателю SYNTAX Score. Решение о выполнении стентирования КА принималось при высоком риске проведения операции на открытом сердце по шкале Euro Score.
Пациентам I и II групп была выполнена реваскуляризация миокарда методом ТЛБАП и стентирования коронарных артерий стентами с лекарственным покрытием (всего 40 человек: 20 с СД 2 типа, 20 без СД 2 типа). Под местной анестезией пунктировалась бедренная артерия по Сельдингеру и устанавливался интродьюсер, далее через катетер проводился коронарный проводник в дистальные отделы пораженного сосуда; к месту стенозированного участка доставлялся баллон, диаметр которого подбирался по должному диаметру измененного сегмента, с его помощью сдавливалась атеросклеротическая бляшка, увеличивая просвет сосуда, а затем на этот участок устанавливался стент. Пациентам III и IV групп реваскуляризацию миокарда проводили: - у половины больных в каждой группе (всего 10 человек: 5 с СД, 5 без СД) в условиях искусственного кровообращения (ИК) и фармакохолодовой кардиоплегии. Выполнялась срединная стернотомия, вместе с тем производился забор большой подкожной вены голени и левой ВГА, иногда и лучевой артерии; вскрывалась полость перикарда; на аорту, верхнюю полую вену (ВПВ), нижнюю полю вену (НПВ), верхнедолевую или нижнедолевую легочные вены (ВДЛВ или НДЛВ) накладывались кисетные швы и производили каннюляцию аорты, ВПВ, НПВ. По стандартной методике выполняли подключение аппарата ИК, ЛЖ дренировали через правую ВДЛВ, обходили и пережимали полые вены, гипотермия осуществлялась с охлаждением до 280С, измеряемая в прямой кишке, намечали места дистальных анастомозов с коронарными артериями, пережималась аорта, в корень аорты вводился раствор кустодиола, который эвакуировался ретроградно через правый атриотомный разрез, при шивали дистальные анастомозы, после чего начинали согревание больного, ушивали атриотомный разрез, отпускали полые вены, проводили профилактику воздушной эмболии, снимали зажим с аорты. После восстановления сердечной деятельности на пристеночно отжатой аорте накладывали проксимальные концы анастомозов к коронарным артериям, стабилизировали гемодинамику, деканнюлировали полые вены, вводили протамина сульфат, деканнюлировали аорту, выполняли гемостаз, оставляли дренажи в переднем средостении и полости перикарда, подшивали электроды для временной электрической стимуляции к правому желудочку, производили послойное ушивание раны [176]. - у другой половины (всего 10 человек: 5 с СД 2 типа, 5 без СД 2 типа) на работающем сердце (OPCAB) на основании индивидуального подхода к каждому пациенту (анатомии его коронарных артерий, выраженности поражения коронарного русла и клинического состояния). Оперативное вмешательство осуществляли доступом через срединную стернотомию с использованием стабилизатора “Octopus-2” (Medtronic). Передняя нисходящая артерия реваскуляризировалась всегда артериальным кондуитом левой внутренней грудной артерии (ЛВГА), правая коронарная артерия (ПКА) шунтировалась аутовеной. При технической доступности накладывались секвенциальные анастомозы [176].
При анализе коэффициента полноты реваскуляризации (отношение количества реваскуляризированных артерий к количеству артерий, имеющих гемодинамически значимое сужение) выявлено, что в группе больных с СД после стентирования КА чаще встречается неполная реваскуляризация, чем у больных после стентирования без диабета (0,612 vs 0,8665; р = 0,0057), и больных после шунтирования с СД (0,612 vs 0,8523; р = 0,017) (рис.7).. Диффузное многоуровневое поражение КА у больных из II группы технически не позволяло выполнение полной реваскуляризации. Как правило, для снижения оперативных рисков больным выполнялось стентирование гемодинамически значимой КА для создания перетоков и улучшения кровоснабжения. Использовался метод поэтапного хирургического лечения ИБС.
Влияние реваскуляризации миокарда на диастолическую функцию левого желудочка, включая деформацию и ее скорости у больных ИБС без сопутствующего СД 2 типа
Всем пациентам при поступлении исследовались стандартные лабораторные показатели. До операции и в раннем п ослеоперационном периодах (3-4 дня) пациентам также выполнялся мониторинг уровней глюкозы глюкометром до- и через 2 часа после еды.
Использовались следующие стандартные лабораторные методы:
Уровень глюкозы определяли глюкометром Bayer Contour TS, помещением капельки крови на присоединенную к аппарату глюкоксидазного биосенсора одноразовую индикаторную пластину, и через несколько секунд известен уровень глюкозы в крови.
Содержание HbА1С определялось иммуноферментным методом в геле агароза на биохимическом ан ализаторе «Synchron-СХ7», коммерческими наборами для оценки параметров клинической биохимии «Beckman-Coulter», USA с использованием фирменных калибраторов; исследовался гемолизат.
Определение уровней холестерина, ЛПВП, ЛПНП, триглицеридов производилось на биохимическом анализаторе «Synchron-СХ7» коммерческими наборами для оценки параметров клинической биохимии «Beckman-Coulter», USA с использованием фирменных калибраторов; исследовалась сыворотка венозной крови ; концентрация триглицеридов определялась с п омощью ферментативного GPO/PAP метода, холестерина - с помощью ферментативного CHOD/PAP метода, ЛПНП и ЛПВП - с помощью прямого метода. Кровь для липидного спектра получали утром после 12-часового голодания (сыворотка венозной крови).
Фибриноген определялся по методу Клаусса, исследовалась рекальцифицированная цитратная плазма с помощью коагулометра ”Dia Med-CD-4” (Финляндия). Агрегация тромбоцитов регистрируется турб одометрическим с помощью агрегометра БИОЛА (Россия).
Биохимический маркер BNP определялся методом иммуноферментного анализа на микрочастицах на тест-системе AxSYM BNP.
Статистическая обработка данных
Все данные, полученные в ходе исследования и анализа 80 историй болезней, были внесены в базу данных Microsoft Excel. Статистическая обработка результатов проводилась в пакете программ Statistica 8.0 и GraphPad InStat 3.01.
Статистической обработкой материала предусматривалось получение комбинационных таблиц, диаграмм, графиков и аналитических показателей. Результаты обработки данных были представлены в виде таблицы частот (для качественных данных) и в виде таблиц с описательными статистиками: для качественных признаков описанием являлись доли определенных данных в общей выборке (представлены в абсолютных числах (n) и процентах (%) ); для нормально распределенных выборок были представлены выборочное среднее и стандартное отклонение ((М±), где М — выборочная средняя величина, — выборочное стандартное отклонение). для выборок распределенных не нормально приводились в качестве описательных статистик медиана. Вначале проводилась проверка на нормальность распределения выборочных данных. Для этой цели применялись следующие методы: 1. Сравнение описательных статистик: в нормально распределенной выборке среднее и медиана равны, асимметрия (англ. skewness) и эксцесс (англ. kurtosis – мера остроты пика функции плотности вероятности) равны, соответственно, 0 и 3. 2. Метод критерия нормальности Шапиро – Уилка (англ. Shapiro – Wilk s W test), который сравнивает теоретическую функцию Гаусса, вычисленную по исходным данным выборки (количеству случаев и ее критическим значениям), с реальным распределением. Нулевая гипотеза состоит в том, что теоретическая функция распределения не похожа на выборочную функцию распределения. В зависимости от уровня значимости (в работе принимался уровень 0,05, или 5%) нулевая гипотеза либо принималась, если уровень значимости для значения W критерия Шапиро – Уилка p 0,05 (выборка не являлась нормально распределенной), либо отвергалась, если уровень значимости p 0,05, значит нельзя отвергнуть гипотезу о том, что выборка извлечена из совокупности с нормальным распределением.
Для нормально распределенных переменных вычислялись традиционно используемый в биомедицинских исследованиях t-критерий Стьюдента.
Для сравнения ненормально распределенной выборки по группам использовались непараметрические критерии, такие, как критерий Манна-Уитни (англ. Mann – Whitney U test) для сравнения двух независимых непараметрических выборок, парный критерий Уилкоксона (Wilcoxon machted pairs test) для сравнения двух зависимых выборок, для множественных сравнений использовался критерий Краскала-Уоллиса (Kruscal – Wallis ANOVA). Для сравнения групп по качественным признакам применялся критерий Хи-квадрат - 2.
Клинико-функциональные особенности у больных ИБС, страдающих СД 2 типа, перенесших реваскуляризацию миокарда на работающем сердце и в условиях искусственного кровообращения
Около 70-80% коронарного кровотока осуществляется в период диастолы. При замедленном расслаблении миокарда сокращается время наполнения коронарных артерий кровью . Сдавливаются интрамуральные сосуды, повышается диастолическое давление в ЛЖ, что приводит к ухудшению субэндокардиального кровотока. Неполноценная диастола способствует развитию вначале диастолической, затем и систолической недостаточности кровообращения [214]. Это является причиной того, что в последние десятилетия многих физиологов и клиницистов привлекает изучение механизмов развития ДД миокарда ЛЖ как прогностического фактора сердечной недостаточности у больных ИБС.
Несмотря на актуальность данной тематики, до настоящего момента не проведено больших популяционных исследований, касающихся влияния СД 2 типа на ДФ ЛЖ, кроме того нет сведений о сравнении показателей ДФ после различных видов оперативного лечения ИБС у больных с СД 2 типа и без него.
В выполненной нами работе были проанализированы клинические характеристики и данные обследования больных ИБС с сопутствующим СД 2 типа до реваскуляризации и в раннем послеоперационном периоде.
Критериями включения в группу исследования были приняты: сочетание ИБС и СД 2 типа; II – III функциональный класс стенокардии; стенозирующий атеросклероз коронарных артерий, подтвержденный данными коронарографии; планируемая операция ТЛБАП и стентирования коронарных артерий стентами с лекарственными покрытием; планируемое аортокоронарное и/или маммарокоронарное шунтирование Критериями исключения явились: СД 1 типа и СД , корригируемый диетотерапией; инсулинзависимый СД; сниженная сократительная способность миокарда ЛЖ (ФВ ЛЖ 35 %); сопутствующая клапанная патология, требующая коррекции с одновременным АКШ; аневризмы ЛЖ; пароксизмальные формы нарушений ритма.
Всего в исследование вошло 80 больных с ИБС, 40 из них страдали СД 2 типа. Все пациенты были разделены на 4 группы, по 20 человек в каждой: I группа – больные ИБС, не страдающие СД 2 типа, перенесшие реваскуляризацию миокарда методом ТЛБАП и стентирования коронарных артерий; II группа – больные ИБС, страдающие СД 2 типа, перенесшие реваскуляризацию миокарда методом ТЛБАП и стентирования коронарных артерий; III группа – больные ИБС, не страдающие СД 2 ти па, перенесшие реваскуляризацию миокарда на работающем сердце и в условиях искусственного кровообращения; IV группа – больные ИБС, страдающие СД 2 типа, перенесшие реваскуляризацию миокарда на работающем сердце и в условиях искусственного кровообращения.
Для достижения достоверности изучения соблюдался принцип однородности групп: пациенты в исследуемых группах были сопоставимы по количеству, возрасту, полу, частоте перенесенного инфаркта миокарда.
Рядом авторов обсуждается вопрос зависимости параметров ДФ ЛЖ от длительности существования СД. В исследовании J. Attali и соавт., посвященному изучению бессимптомной диабетической кардиомиопатии и данным A. Frati и соавт. анализировавших изменения функции миокарда желудочков сердца при СД продемонстрировано отсутствие взаимосвязи ДД ЛЖ с длительностью течения диабета. [9, 33].
Особенностью ИБС у больных с СД 2 типа является более частая встречаемость безболевой формы ишемии миокарда, что связано с влиянием диабета на вегетативную нервную систему. [29, 36] У исследуемых нами больных на долю безболевой ишемии миокарда приходило около 10-20% в каждой группе, исключение составили больные с ИБС без СД 2 типа, которым выполнялось стентирование КА – 5%.
Почти 90% больных СД 2 типа имеют ожирение, которое признано важнейшим модифицируемым фактором риска [201]. В работе А.Е. Васильева и соавт. выявлено, что у больных ИБС с сопутствующим СД 2 типа с нормальной ФВ ЛЖ ( 50%) вне зависимости от степени ожирения диагностируется ДД обоих желудочков по сравнению с больными ИБС бе з СД. Среди всех наблюдаемых нами больных ожирение более 1 ст. встречается в 30-40% случаях, но хотелось бы отметить, что в группе больных с СД 2 типа, которым выполнено стентирование КА этот процент был несколько выше – 65 %.
Доказано, что СД 2 типа и атеросклероз представляют собой интегративно связанные заболевания с нарушенным метаболизмом липидного и углеводного обмена, сопровождающиеся гиперхолестеринемией, гипертриглицеридемией и снижением содержания ЛПВП [133, 168].
У всех исследуемых нами больных показатели липидного профиля были в пределах нормы, причиной этому явилось то, что все они на догоспитальном этапе получали гиполипидемическую терапию (статины).
Все кардиохирургические вмешательства, как на открытом сердце, так и миниинвазивные эндоваскулярные операции сопровождаются выраженными «стресс – реакциями». При исходной неудовлетворительной компенсации нарушений углеводного обмена операционный стресс ухудшает уже существующие метаболические расстройства. Благоприятный исход оперативного вмешательства возможен при полной компенсации СД. Удовлетворительная компенсация углеводного обмена у больных с СД 2 типа в предоперационном периоде дает возможность значительно снизить риск послеоперационных осложнений [91]. По данным проспективного исследования, проведенного в Великобритании адекватная компенсация углеводного обмена у больных СД, приводит к снижению частоты развития ИМ на 16%. (UKPDS, 1998) [157].