Введение к работе
В современной кардиологии научный поиск и реализация проблемы сердечно-сосудистых заболеваний, как правило, рассматривается с позиции единого сердечно-сосудистого континуума, который представляет собой непрерывную цепь взаимосвязанных и взаимообусловленных изменений в сердечно-сосудистой системе от состояния здоровья, воздействия факторов риска, начальных проявлений заболевания, их прогрессирования до развития терминального поражения сердца и смертельного исхода (Dzau V, Braunvald Е., 1991, Fuster V. et al., 1997, Беленков Ю.Н., 2002, Чазов Е.И., 2003, Оганов Р.Г., 2005). Использование данной концепции позволило авторам в многочисленных работах исследовать проблему сердечно-сосудистых заболеваний не только в плане эволюции развития заболевания, но и на различных уровнях: организменном, системном, органном, клеточном, субклеточном и др. (Меерсон Ф.З., 1990, Маколкин В.И., 2006, Шляхто Е.В., 2002, Васюк Ю.А., 2003, Владимиров Ю.А., 1985, Anderson КМ, 1995, Dzau V., Antman Н., 2006). При этом, авторы выделяли ключевые звенья, которые запускают каскад сложных нейрогуморальных, функциональных, генетических и структурно-геометрических изменений, в конечном итоге, ускоряющих или тормозящих цепь событий развития заболевания (Беленков Ю.Н., 2006, Kannel W.B., 1987). Для инициации заболеваний в этом качестве выступают факторы риска (Мартынов А.И., 2002, Шальнова С.А., 2005, Ross R, 1999, Miles Е.А., 2008). В дальнейшем это могут быть процессы эндотелиальной дисфункции (Чазова И.Е, 2003, Бриттов А.Н., 2003, Herrmann J, 2001, Landmesser U, 2004), оксидативный стресс и активация процессов перекисного окисления липидов (Ланкин В.З., 2000, Goto J, 1982, Opie L.H., 1991), процессы ремоделирования (Кобалава Ж.Д., 2008, Ganau А, 1992, Devereux R.B., 1997) и др. При этом, морфологическим субстратом сердечно-сосудистого континуума выступает, как правило, атеросклероз (Жданов B.C., 2009, Goldstein JL, 1987, Raines E. 1996, Ridker P.M., 2004, G.Jackson, 2008).
В тоже время непрерывная цепь взаимосвязанных изменений структуры и функции органов и систем организма в рамках континуума предполагает наличие общих патофизиологических процессов, механизмов развития и прогрессирования органных повреждений, многообразие которых может быть сведено в основном к генетическим, гемодинамическим и нейрогуморальным факторам, которые реализуют свое действие через клеточные мембраны сосудистой стенки и кардиомиоцитов (Бабский Е.Б., 1975, Моисеев B.C., 1997, Затейщиков Д.А., 2000, Бойцов С.А., 2002, Постнов Ю.В., 2005, Mitchell Р., 1965, Rahimtoola SH, 1999).
Детекция этих изменений, начиная с ранних стадий, чрезвычайно важна, и, как правило, в ряде фундаментальных работ она основывается на данных эксперимента по исследованию состояния структуры и функции мембран (фосфолипидный состав, генетический аппарат, текучесть, апоптоз, трансмембранный потенциал и др.) (Бергельсон Л.Д., 1982, Литвицкий П.Ф., 1994, Ланкин В.З., 2002, Титов В.Н., 2005, Heyndrickx G, 1975, Сперелакис Н, 1990). В клинических условиях параметрами, отражающими состояние клеточных мембран, могут быть процессы оксидативного стресса и активации ПОЛ, генетические аберрации, электрическая активность и др.. Одним из подходов в клинических условиях являются исследования трансмембранного потенциала, который генетически детерминирован и который может быть определен на основании анализа скоростных показателей электрической активности сердца, определяемых по ЭКГ и ее первой производной (Душанин С.А., 1984, Хальфин Э.Ш., 1986, Маколкин В.И., 1988, 2002, 009, Волкова Э.Г., 1990, 2003, 2009). Ранее были установлены тесные взаимосвязи скоростных детерминант ЭАС с факторами риска, с процессами ремоделирования миокарда левого желудочка, с состоянием коронарного кровотока, изучены изменения скорости активации сердца при неотложных состояниях. В тоже время остается недостаточно изученным вопрос возрастных аспектов изменения показателей первой производной ЭКГ в их взаимосвязи с факторами риска, начиная с детского возраста до взрослого состояния.
Поиск подходов, методов, позволяющих в клинических условиях оценивать прогноз заболевания на каждом этапе сердечно-сосудистого континуума, определить факторы, ускоряющие или замедляющие процессы разрушения, остается чрезвычайно актуальной задачей. В последние годы прогнозирование жизни больных ИБС остается сложной задачей из-за многочисленных факторов, влияющих на него и их неоднозначного влияния. При этом, основное внимание уделяется выраженности и стабильности существования прогностических факторов, используемых для стратификации риска. Проблема риск-стратификации проявляется также и в том, что часто одни и те же критерии, количественные или качественные, не могут быть в полной мере применимы к больным с различными формами ИБС (Оганов Р.Г., 2003, Мартынов А.И., 2006, Моисеев B.C., 2007, Маколкин В.И., 2007, Чазов Е.И., 2007, рекомендации ВНОК, 2008, Strickman N.E., 1987, Weber J.R, 1988, Goldberger JJ, 1999, Levy D, 2002).
Однако многовариативность, нелинейность и сложность взаимосвязи факторов риска и развития патологического процесса диктует необходимость системного подхода в решении этой проблемы с применением методов популяционной и клинической эпидемиологии, проспективных исследований, а для понимания наиболее сложных
процессов развития атеросклероза и артериальной гипертонии -экспериментальных исследований. При этом возникает необходимость длительных наблюдений от состояния здоровья до развития терминального исхода. В существующей литературе много работ, посвященных роли факторов риска в инициации заболеваний, однако аспекты их влияния в условиях развившегося заболевания изучены недостаточно
Высокая прогностическая значимость оценки скоростных показателей ЭАС была показана в работах Маколкина В.И., 2009, Иванова Г.Г. 2008, Волковой Э.Г. 2008. Так величина индекса скорости активации желудочков (САЖ) сердца), рассчитанная по ЭКГ и ее первой производной, как одного наиболее значимых маркеров состояния мембран кардиомиоцитов, была показана Волковой Э.Г. (1990) как в проспективных клинических исследованиях среди больных различными формами ИБС, так и при моделировании экспериментального инфаркта миокарда. В тоже время в литературе недостаточно освещены вопросы комплексного решения обозначенных проблем. Все вышеизложенное послужило основанием для обоснования цели и задач настоящего исследования.
Цель исследования: На основе системного подхода научно обосновать многовариативность взаимосвязи скоростных показателей электрической активности сердца с факторами риска на каждом этапе сердечно-сосудистого континуума и предложить модель стратификации фатального риска у больных стенокардией.
Задачи исследования:
1. Определить закономерности и особенности изменения скоростных
детерминант электрической активности сердца во взаимосвязи с
факторами риска у здоровых лиц мужского пола в различные возрастные
периоды от 1 года до 64 лет.
2. Изучить взаимосвязи скоростных показателей электрической активности
сердца и показателей энергетического обеспечения миокарда и
структурно-функциональных изменений сосудистой стенки и миокарда
левого желудочка в условиях экспериментального атеросклероза и
артериальной гипертонии.
3. Провести анализ кумулятивного влияния «традиционных» факторов
риска - артериальная гипертония, курениеt избыточная масса тела и
ожирение на вероятность развития первичного инфаркта миокарда.
4. При проспективном 15-летнем наблюдении исследовать влияние
скоростных детерминант электрической активности сердца в их
взаимосвязи с факторами риска и структурно-функциональными
изменениями миокарда левого желудочка на выживаемость больных
стабильной стенокардией различного функционального класса.
5. На основе регрессионного анализа Кокса определить значимые критерии
прогнозирования и на их основе разработать модель оценки риска
фатального сердечно-сосудистого события у больных стабильной стенокардией.
Научная новизна.
-
Впервые на популяции здоровых лиц мужского пола установлены закономерности зависимости скорости активации желудочков сердца от возраста: с максимальным индексом величины САЖ в раннем деском возрасте и последовательным снижением в зрелом и пожилом. При наличии факторов риска темпы снижения индекса САЖ увеличиваются.
-
В условиях экспериментального моделирования атеросклероза и артериальной гипертонии впервые показано, что снижение скоростных детерминант электрической активности сердца тесно ассоциируется со снижением показателей энергетического обеспечения миокарда, а взаимосвязь с индуцируемыми факторами и структурно-функциональными изменениями сосудистой стенки и миокарда левого желудочка увеличивается по мере прогрессирования атеросклероза и артериальной гипертонии.
3. В исследовании «случай-контроль», проведенного в рамках
международного многоцентрового исследования "INTER-HEART Study",
показано многовариативное кумулятивное влияние артериальной
гипертонии, избыточной массы тела и ожирения и курения на развитие
первичного инфаркта миокарда у мужчин в различные возрастные
периоды.
4. При анализе выживаемости больных стабильной стенокардией,
проведенного на основе 15-летнего проспективного наблюдения, впервые
установлено неоднородное влияние факторов риска на прогноз. При этом,
степень влияния факторов риска зависит от функционального класса
стенокардии, наличия структурно-геометрических изменений в миокарде
левого желудочка, состояния коронарного кровотока.
-
Впервые установлено усиление негативного влияния низких величин скоростных показателей электрической активности сердца на выживаемость больных стенокардией независимо от наличия или отсутствия факторов риска, степени коронарной недостаточности, выраженности геометрических и функциональных преобразований в миокарде левого желудочка.
-
На основе регрессионной модели Кокса впервые определены критерии прогнозирования и разработана модель оценки риска фатального сердечнососудистого события у больных стенокардией с учетом тяжести клинического проявления коронарной недостаточности.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Индекс скорости активации желудочков сердца как показатель стабильности мембран клеток миокарда с возрастом снижается и эта закономерность прослеживается в возрасте от 1 года до 64 лет. При этом
темп снижения индекса САЖ увеличивается при воздействии факторов риска.
-
Скоростные детерминанты электрической активности сердца и энергетического обеспечения миокарда (оцененные по коэффициенту энергетического состояния миокарда), тесно взаимосвязаны и взаимообусловлены, что позволяет расценивать индекс САЖ как маркер состояния клеточных мембран и степени энергообеспечения миокарда.
-
Для популяции российских мужчин шансы развития первичного инфаркта миокарда являются наиболее значимыми в возрасте 45-54 лет при сочетанном влиянии АГ и избыточной массы тела и ожирения, АГ и курения.
-
Наиболее значимым и стабильным фактором, оказывающим влияние на всех этапах сердечно-сосудистого континуума и влияющим на выживаемость больных стенокардией, являются низкие показатели скоростных детерминант электрической активности сердца, которые потенцируют негативное воздействие «традиционных» факторов риска (низкий уровень ЛПВП, артериальная гипертония, курение) и становятся взаимообусловленными с процессами структурно-функционального ремоделирования миокарда левого желудочка (гипертрофия миокарда левого желудочка).
-
На индивидуальный прогноз выживаемости у больных стенокардией в условиях многофакторного влияния наиболее значимыми являются факторы, мало подверженные быстрой динамике (скорость активации желудочков сердца, уровень ЛПВП, АГ, гипертрофия миокарда ЛЖ). Разработанная математическая модель прогнозирования риска фатального сердечно-сосудистого события позволяет оценивать кумулятивный риск у больных стабильной стенокардией в данный момент времени, в дополнение к существующему базовому высокому риску.
Практическая значимость
Полученная доказательная база по распространенности факторов риска может быть использована для построения региональных программ профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.
Определение скоростных показателей электрической активности сердца по данным ЭКГ и ее первой производной у лиц мужского пола может быть использовано для оценки адаптационных возможностей миокарда в каждый момент времени, при данном состоянии здоровья, в условиях воздействия различных факторов риска на каждом из этапов сердечно-сосудистого континуума.
Разработанная математическая модель прогнозирования риска фатального сердечно-сосудистого события может быть использована в клинической практике для мониторинга эффективности лечебно-профилактических мероприятий у больных стабильной стенокардией.
Внедрение результатов работы
Полученные результаты внедрены в учебный процесс кафедры терапии, функциональной диагностики, профилактической и семейной медицины, кафедры педиатрии ГОУ ДПО «Уральская государственная медицинская академия дополнительного образования» Росздрава (г.Челябинск), в практическую деятельность МУЗ «Городская клиническая больница №3» г.Челябинск, ГУЗ «Челябинский областной кардиологический диспансер», г.Челябинск.
Апробация работы.
Основные положения диссертации сообщены на ежегодных
областных научно-практических конференциях Уральской
государственной медицинской академии дополнительного образования «Новые технологии профилактики, диагностики и лечения в клинике внутренних болезней» (Челябинск, 1998 -2007), научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора М.В.Бургсдорфа (Челябинск, 1997), международной выставке «Урал-медика» (Челябинск, 1999), конференции кардиологов Урала «Объединим усилия, за здоровее сердце» (Челябинск, 2001), Российском национальном конгрессе кардиологов (2003, 2004, 2006, 2007, 2008), международном совещании в рамках проведения исследования "INTER-HEART Study" (Sydney, 2002, Дели, 2004), заседании Челябинской областной общественной организации врачей кардиологов и функциональных диагностов (Челябинск, 2006, 2007, 2008).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 60 работ, в том числе 10 работ в отечественных рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК и 4 в зарубежных изданиях, включенных ВАК в перечень системы цитирования Web of Science: Science Citation Index Expanded (база по естественным наукам), издана 1 монография, 1 пособие для врачей, 1 учебное пособие, получен 1 патент.
Структура и объем диссертации.
Диссертация написана на 255 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, практических рекомендаций, списка сокращений. Материалы исследования иллюстрированы 67 рисунками и 45 таблицами. Указатель литературы содержит библиографические сведения о 363 литературных источниках, из них 165 - отечественных и 198 - зарубежных