Введение к работе
Актуальность проблемы. Хронические обструктивные заболевания легких ( ХОЗЛ ) по показателям заболеваемости и смертности занимают одно из первых мест в мире ( Н. Р. Палеев и др., 1990 ; О. М. Елисеев, 1997 ). Важнейшими прогностически неблагоприятными факторами при ХОЗЛ являются стабилизация легочной гипер-тензии и развитие нарушения кровообращения ( С. F. Diever et al., 1985; D. A. Morrison, 1987; J. M. Bishop et al., 1990; H. P. Wiedemann, 1990; H. К. Черейская, 1991).
Актуальность настоящего исследования определяется тем, что оно посвящено одному из мало изученных аспектов данной проблемы, а именно - изучению роли нарушения функционального взаимоотношения правого и левого желудочков в формировании легочного сердца.
К моменту начала работы было установлено, что ряд важных вопросов патогенеза легочного сердца и дисфункции желудочков приданной патологии остаются противоречивыми.
Известно, что легочная гипертензия является основным патогенетическим фактором поражения сердца и сердечной недостаточности ( СН ) при ХОЗЛ. Однако, учитывая наличие умеренной легочной гипертензии при ХОЗЛ ( И. П. Замотаев и др., 1988; А. Л. Александров и др., 1990; Н. К. Черейская, 1991; Hassoun et al., 1992 ), быстро возникающая несостоятельность правого желудочка остается неясной. По мнению ряда авторов, уже на ранних стадиях заболевания возникают нарушения сократительной функции миокарда, которые предшествуют изменению функции внешнего дыхания (ГЛ. Н. Бережницкий, 1987; Н. Р. Палеев и др., 1987; Н. К. Черейская и др., 1988; S. L. Archer et al., 1991; Л. Л. Орлов и др., 1995 ). Другие исследования показали, что даже при декомпенсации легочного сердца сократительная способность миокарда правого желудочка ( ПЖ ) сохранена ( С. К. Матковский, В. Е. Перлей, 1988).
Известно, что ведущую роль в особенностях формирования СН играют различные компенсаторно-приспособительные механизмы, главными из которых являются гипертрофия миокарда и дила-тация полости желудочка ( В. И. Бураковский и др., 1989; В. Б. Брин и др., 1994; Д. Келли, Э. Фрай, 1995; Ю. В. Пархоменко, 1996). Вместе с тем, не выяснено, какой отпечаток на клиническое течение легочного сердца, особенности гемодинамических сдвигов накладывает превалирование того или иного компенсаторного механизма; на каких стадиях легочного сердца происходит включение этих механизмов; как они связаны при различных формах СН.
Большой интерес представляет разграничение механизмов развития систолической и диастолической дисфункций миокарда ( J. N. Conn et al., 1990; J. F. Williams et al., 1990; А. П. Богданов и др., 1995; E. Браунвальд, 1995 ). Долгие годы центральную роль в развитии СН отводили снижению сократительной способности миокарда. Однако в последнее время стало очевидным, что даже при тяжелой сердечной недостаточности сократительная способность кардио-миоцитов может быть практически нормальной.
В последние годы показано, что диастолическая дисфункция часто предшествует нарушениям систолической функции и может обусловить СН и ряд ее проявлений у пациентов с различными заболеваниями ( А. В. Аладашвили, 1989; М. Н. Алехин, В. П. Седов, 1996; Е. И.Жаров, С. В. Зиц, 1996; М. М. Iriarteetal., 1995; F. Guncher et ai., 1995; E. Zachara etal., 1995; M. J. Garsia et al., 1996).
До настоящего времени не существует единого мнения о механизмах вовлечения в патологический процесс левого желудочка ( ЛЖ ). Однако, многочисленные исследования показали, что у большинства больных ХОЗЛ, осложнившихся легочной гипертензией и легочным сердцем, имеются нарушения общей, центральной, внутрисердечной гемодинамики, сократительной активности и диастолической функции ЛЖ ( Н. Р. Палеев и др., 1988; С. А. Павлищук и др., 1990; А. Л. Александров и др., 1992; Л. П. Воробьев и др., 1992). Вместе с тем, данные о том, на каком этапе развития легочного сердца нарушаются структура и функция ЛЖ, его компенсаторной роли при формировании СН отсутствуют.
Чрезвычайно актуальной остается проблема прогнозирования развития СН при ХОЗЛ из-за высокого уровня инвалидности при данной патологии ( О. М. Елисеев, 1997 ). Несмотря на широкий спектр используемых методов прогнозирования ( полуколичественный анализ некоторых клинических симптомов и их сочетаний; математические расчеты с использованием ЭВМ; лабораторные и ин-
струментальные исследования ), четкие прогностические критерии в отношении СН при ХОЗЛ отсутствуют.
Настоящее исследование было направлено на решение некоторых открытых вопросов проблемы.
Цель и задачи исследования. Цель работы состояла в раскрытии роли нарушений взаимоотношения желудочков сердца в формировании легочного сердца.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи :
-
изучить взаимоотношения основных компенсаторно-приспособительных механизмов (гипертрофии и дилатации ), закономерности нарушения систолической и диастолической функции желудочков у больных ХОЗЛ в зависимости от выраженности сердечной недостаточности;
-
выявить ранние проявления дисфункции желудочков у больных ХОЗЛ;
-
выяснить роль изменения характера движения межжелудочковой перегородки во взаимоотношении правого и левого желудочков;
-
выявить наличие зависимости между патоморфологиче-скими изменениями сердца и эхокардиографическими показателями, характеризующими выраженность гипертрофии и дилатации правого и левого желудочков у больных ХОЗЛ;
-
на основе многомерного регрессионного анализа разработать математическую модель для прогнозирования сердечной недостаточности при ХОЗЛ.
Научная новизна. Определяется следующими результатами работы. Установлено, что нарушения взаимоотношений работы желудочков выявляются уже на ранних стадиях заболевания, претерпевая закономерные изменения на этапах формирования сердечной недостаточности.
Выявлено, что основные компенсаторно-приспособительные механизмы ( гипертрофия миокарда правого и левого желудочков и дилатация полости правого желудочка ) включаются на начальных стадиях развития легочного сердца ( изменения морфометрических параметров наблюдаются у больных ХОЗЛ без явных клинических проявлений сердечной недостаточности ), определяя на последующих этапах клинические и патофизиологические особенности формирования сердечной недостаточности.
Впервые показано, что еще до появления гипертрофии и ди-латации правого желудочка возникают функциональные нарушения со стороны обоих желудочков. Причем, в первую очередь страдают процессы диастолы.
При проведении синхронного изучения сократительной и диастолической функций желудочков в процессе развития сердечной недостаточности, впервые выявлена тесная взаимосвязь работы желудочков на всех этапах развития сердечной недостаточности при ХОЗЛ. Установлено, что при одинаковой направленности изменений морфометрических параметров правого и левого желудочков наблюдается синхронность развития нарушений систолической и диастолической функций желудочков. Вместе с тем, при разной направленности этих изменений довольно часто выявляется асинхронизм в диастолической деятельности желудочков, что накладывает существенный отпечаток на течение заболевания.
Впервые проведено изучение параметров транстрикуспи-дального и трансмитрального потоков в зависимости от степени дыхательной недостаточности. Установлено, что уже при первой степени дыхательной недостаточности наблюдается нарушение процессов диастолы обоих желудочков.
Впервые проведено комплексное эхокардиографическое изучение особенностей нарушений систолической и диастолической функций правого и левого желудочков, морфометрических параметров, показателей гемодинамики малого круга кровообращения и центральной гемодинамики у больных ХОЗЛ с парадоксальным движением межжелудочковой перегородки. Выявлено, что нарушение характера движения межжелудочковой перегородки существенно нарушает геометрию левого желудочка, ведет к значительному снижению функциональных резервов желудочков.
Впервые проведено сопоставление эхокардиографических параметров, характеризующих развитие гипертрофии и дилатации желудочков с данными количественной патоморфологии сердца. Доказана правомочность оценки выраженности основных компенсаторно-приспособительных реакций со стороны обоих желудочков при ХОЗЛ посредством ЭхоКГ.
Впервые на основе многомерного регрессионного анализа разработана математическая модель для прогнозирования сердечной недостаточности при ХОЗЛ.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Теоретическое значение работы состоит в том, что в ней раскрыты основные закономерности нарушений взаимоотношения желудочков на этапах развития легочного сердца при ХОЗЛ, ключевые механизмы формирования сердечной недостаточности и развития основных компенсаторно-приспособительных процессов при данном синдроме.
Практическое значение работы определяется тем, что в ней представлены новые патогенетические механизмы развития сердечной недостаточности при ХОЗЛ с учетом функциональных возможностей обоих желудочков. Использование в работе пульмонологических и кардиологических отделений математической модели для прогнозирования сердечной недостаточности при ХОЗЛ позволит повысить эффективность лечения.
На основании результатов исследования разработаны и изданы 4 методических рекомендации по проблемам : оценки основных компенсаторно-приспособительных процессов при ХОЗЛ, изучения возможностей ЭхоКГ в оценке морфофункциональных параметров правого и левого желудочков, показателей легочной гемодинамики в кардиологии.
Основные положения, вытекающие из проведенных исследований нашли практическое применение в пульмонологическом, кардиологическом отделениях, отделении функциональной диагностики Отделенческой клинической больницы ст. Чита -1.
Основные положения, выносимые на защиту :
-
Включение основных компенсаторно-приспособительных механизмов ( гипертрофия и дилатация правого и левого желудочка), развитие систолической и диастолической дисфункции обоих желудочков происходит на ранних стадиях легочного сердца, определяя особенности развития сердечной недостаточности при ХОЗЛ.
-
Развитие диастолической дисфункции правого и левого желудочков является ранним признаком миокардиальной недостаточности. На этапе декомпенсации легочного сердца закономерно возникает десинхронизация диастолической функции желудочков. Изменение характера движения межжелудочковой перегородки определяет выраженность нарушения диастолических процессов.
3. Математическая модель, разработанная на основе много
мерного регрессионного анализа комплекса морфофункциональных
эхокардиографических параметров деятельности сердца позволяет
прогнозировать развитие сердечной недостаточности при ХОЗЛ.
Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований доложены и обсуждены на всероссийской научно-практической конференции « Экологозависимые состояния » ( Чита, 1997 ) ; на научно-практической конференции « Актуальные вопросы прикладной медицины », посвященной « дню медицинского работника » ( Чита, 1997 ) ; на всероссийской научно-практической конференции « Экологозависимые состояния ( биохимия, фармакология, клиника) » (Чита, 1998 ); на российской научно-практической конференции « Сердечная недостаточность. Актуальные вопросы патогенеза и терапии», посвященной памяти академика Г. Ф. Ланга ( Санкт-Петербург, 1998 ); на международной конференции « Хроническая сердечная недостаточность » ( Оренбург, 1998 ) ; на 8-м национальном конгрессе по болезням органов дыхания ( Москва, 1998).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 123 страницах машинописного текста, иллюстрирована 7 рисунками и 13 таблицами. Состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования и клинической характеристики больных, 6 глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, раздела « Внедрение в практику », выводов и списка литературы, состоящего из 224 отечественных и 149 зарубежных источников.