На правах рукописи
ФАТЕНКОВА
Елена Сергеевна
ОСОБЕННОСТИ НАРУШЕНИЯ БИОМЕХАНИКИ МАЛОГО КРУГА КРОВООБРАЩЕНИЯ И ЦЕНТРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНЬЮ ЛЕГКИХ
14.01.04 – Внутренние болезни
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Самара-2011
Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Давыдкин Игорь Леонидович
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор
Косарев Владислав Васильевич
доктор медицинских наук, профессор
Сиротко Илья Иванович
Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «Пензенский институт усовершенствования врачей» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.
Защита диссертации состоится «22» февраля 2012 года в «11» часов на заседании диссертационного совета Д 208.085.05 при ГБОУ ВПО СамГМУ Минздравсоцразвития России (443079, г. Самара, пр. К. Маркса, 165 «Б»)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО СамГМУ Минздравсоцразвития России (443001 г. Самара, ул. Арцыбушевская, 171)
Автореферат разослан «__» ________ 2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор медицинских наук,
профессор …..…………………………………………………………………М.А. Качковский
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы
Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) – одно из наиболее распространенных заболеваний органов дыхания, приводящих к временной нетрудоспособности большого количества людей, увеличению случаев нетрудоспособности и преждевременной смертности (Шмелев Е.И., 2007;Чучалин А.Г., 2008). По данным Федеральной целевой программы «Концепция развития пульмонологической службы в России на 2002-2007г.» в Российской Федерации ХОБЛ занимает более 55% патологии респираторной системы. Ожидается, что к 2012 году ХОБЛ займет третье место среди причин смертности во всем мире (GOLD, 2008;Лещенко И.В.;2007; Косарев В.В., Жестков А.В.,2010; Бабанов С.А., 2011).
Детально описаны клинико-функциональные взаимоотношения у больных ХОБЛ: одышка и снижение толерантности к физической нагрузке, снижение объема форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1) до 25% от его нормальных величин, дыхательная недостаточность, гиперкапния, вторичная бронхолегочная инфекция, прогрессирование бронхообструктивного синдрома (Чучалин А.Г.,2008; Скворцов В.В. с соавт. 2009; Дзюбайло А.В. 2010).
Исключительное значение имеет присоединение к ХОБЛ легочной гипертензии, являющейся ведущим фактором формирования хронического легочного сердца и хронической сердечной недостаточности, утяжеляющих прогноз и определяющих выживаемость больных с заболеваниями органов дыхания (Кароли Н.А. 2005; Батыралиев Т.А. с соавт., 2008; Salvaterra C.G. 1993).
Нарушения легочной гемодинамики при ХОБЛ могут быть обусловлены регионарными расстройствами кровотока, характеризующимися неравномерностью вентиляции и перфузии, приводящей к вентиляционо - перфузионным нарушением и изменениям газового состава артериальной крови (Козлова Л.И. и соавт.,2001, 2003;Григорьева Е.Г., 2008).
Формирующаяся альвеолярная гипоксия является основной причиной артериальной вазоконстрикции – ведущего патогенетического фактора легочной гипертензии ( Авдеев С.Н. 2009; Струтынский А.В. и соавт. 2009).
Одновременно возможно развитие вторичного эритроцитоза, ухудшающего реологические свойства крови и принимающего участие в формировании легочной гипертензии (Кокосов А.Н., 2003; Привалова Е.В., 2008).
Уменьшение суммарной площади поперечного сечения сосудистого русла легких, обусловленного анаболическими изменениями, вазоконстрикция артерий и артериол, редукция капиллярного ложа вследствие разрыва межальвеолярных перегородок способствуют у больных ХОБЛ умеренной или выраженной легочной гипертензии с повышением сердечного выброса, неадекватного выполняемым физическим нагрузкам (Чазова И.Е.,2008).
Хроническая гемодинамическая перегрузка (постнагрузка) правого желудочка приводит к его гипертрофии и на фоне стойких нарушений газового состава крови к прогрессированию правожелудочковой недостаточности (Браунвальд Ю. 2002;Бова А.А., 2009).
Вместе с тем, в настоящее время имеются данные о нарушении функции левого желудочка у больных ХОБЛ (Айсанов З.Р. с соавт., 2003, 2004; Боровков Н.Н., 2006; Бабанов С.А.,2007; Горелик 2011). Присоединение ХЛС сопровождается снижением фракции выброса левого желудочка до 35 – 43,3% (Вербитский О.Н. с соавт., 2004; Сабиров И.С., Миррахимов Э.М., 2005; Kiely D. еt al., 2000).
Таким образом, изучены основные патогенетические феномены ХОБЛ и ХЛС, характеризующие нарушения функции внешнего дыхания, легочной гипертензии, центральной гемодинамики, определяющие диагностику, лечение и прогноз ХОБЛ. Однако в большинстве работ нет комплексного анализа зависимости изменений всех перечисленных звеньев патогенеза ХОБЛ в зависимости от стадий заболевания. Отсутствуют в литературе данные о биомеханике малого круга кровообращения. В связи с этим комплексное исследование всех указанных параметров имеет, актуальное значение, что и послужило темой диссертации.
Цель исследования:
Разработать комплекс клинико – инструментальных показателей для оценки ранних проявлений нарушений функции сердечно – сосудистой системы у больных с ранними стадиями ХОБЛ.
Задачи исследования:
1.Изучить клинические проявления, основные параметры функции внешнего дыхания и данные ЭКГ у больных ХОБЛ I и II стадий заболевания .
2.Провести компьютерный анализ биомеханики малого круга кровообращения у больных ХОБЛ.
3.Изучить количественные показатели кровотока в легочной артерии у больных ХОБЛ I и II стадии и больных ИБС.
4. Выявить морфофункциональные изменения и рассчитать параметры центральной гемодинамики у больных ХОБЛ обеих стадий и полученные данные сравнить с аналогичными показателями у больных ИБС.
5.На основании анализа количественных параметров биомеханики малого круга кровообращения, потока крови в легочной артерии и центральной гемодинамики разработать систему автоматизированной диагностики стадий ХОБЛ.
Научная новизна
Впервые в Российской Федерации в ходе исследования с помощью компьютерного клинико – инструментального комплекса выявлены изменения биомеханики малого круга кровообращения, потока крови в легочной артерии и центральной гемодинамики, и их выраженность у больных ХОБЛ начальных стадий.
Установлены наиболее информативные клинико – инструментальные показатели, позволяющие оценить характер нарушений сердечно – сосудистой системы у больных ХОБЛ начальных стадий.
Разработана комплексная автоматизированная система диагностики нарушений кровообращения и оперативного контроля лечения у больных ХОБЛ начальных стадий.
Практическая значимость
Впервые в Российской Федерации предложен компьютерный клинико – инструментальный комплекс наиболее информативных показателей нарушений гемодинамики малого круга кровообращения и центральной гемодинамики у больных ХОБЛ ранних стадий, который может быть использован в поликлиниках, стационарах и в работе медико – социальной экспертизы.
Разработанная программа обследования больных ХОБЛ позволит выявить ранние нарушения гемодинамики малого круга кровообращения и центральной гемодинамики, опережающие классические признаки ХЛС, таким образом улучшить качество жизни больных ХОБЛ.
Положения, выносимые на защиту
Клинические симптомы, оцениваемые в баллах, показатели ФВД и данные ЭКГ позволяют дифференцировать стадии ХОБЛ, а не стадии хронического легочного сердца.
У больных ХОБЛ обеих стадии имеются нарушения биомеханики малого круга кровообращения как в систолические фазы, так и в диастолические, изменения количественных показателей, более выраженные у больных ХОБЛ II ст.
У больных ХОБЛ обеих стадий изменяются параметры кровотока в легочной артерии: у больных ХОБЛ I ст. увеличиваются максимальная скорость, интеграл скорости и среднее давление, а у больных ХОБЛ II ст. уменьшаются максимальная скорость, интеграл скорости и среднее давление увеличиваются.
У больных ХОБЛ выявлены изменения морфометрических показателей ЛЖ: показатели систолической функции ЛЖ (фракция выброса, КСО, УИ) и диастолической функции (снижение показателей скорости и давления в фазу БН и гиперфункция миокарда предсердий).
Изменения биомеханики малого круга кровообращения, количественных показателей потока крови в легочной артерии и центральной гемодинамики являются основой для разработки автоматизированной диагностики нарушений функции сердечно – сосудистой системы при развитии ХОБЛ.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены на X международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке» «Инновационные технологии в биологии и медицине» (Москва, 2009); III съезде кардиологов Приволжского Федерального округа (Самара, 2010); на Всероссийской конференции дипломированных специалистов «Молодые ученые – медицине» (Самара, 2010); на научно – практической конференции «Непрерывное образование – залог повышения качества медицинской помощи в первичном звене» (Самара, 2010); на XXI Национальном конгрессе по болезням органов дыхания (Уфа, 2011); на IV Конгрессе Сердечная недостаточность (Москва, 2011); на совместном заседании кафедры госпитальная терапия с курсом трансфузиологии и пропедевтической терапии Самарского государственного медицинского университета.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 3 статьи в научных журналах и изданиях Перечня ВАК Министерства науки и образования РФ для публикации результатов кандидатских диссертаций, 1 рационализаторское предложение.
Внедрение результатов исследования в практику
Результаты диссертационного исследования внедрены в практику работы врачей терапевтического отделения клиники госпитальной терапии Клиник ГБОУ ВПО СамГМУ Минздравсоцразвития России, в работу амбулаторного медицинского центра ООО «Консультативно – диагностический медицинский центр».
Материалы диссертации используются в учебном процессе и включены в лекционный курс на кафедре госпитальной терапии с курсом трансфузиологии ГБОУ ВПО СамГМУ Минздравсоцразвития России.
Объём и структура работы
Диссертация изложена на 137 страницах машинописного текста, иллюстрирована 11 рисунками, 18 таблицами. Работа состоит из введения, обзора литературы, главы "Материалы и методы", 4 глав собственных наблюдения, обсуждение результатов, выводов и практических рекомендаций. Список литературы содержит 235 наименования, из которых 155 отечественных и 80 иностранных авторов.
Материалы и методы
Дизайн исследования - одномоментное обсервационное исследование.
Пациенты.
В работе представлены данные обследования 71 больного хронической обструктивной болезнью легких, которые находились на стационарном лечении в клиниках Самарского медицинского университета. Больные были разделены на 2 группы: I группа – пациенты ХОБЛ легкого течения (22 человек), II группа – пациенты ХОБЛ средней тяжести (49 больных), III группа – группа сравнения – больные ИБС ССН II ФК 14 человек), IV группа – группа здоровые (21 человек).
В исследование отбирались пациенты ХОБЛ в период ремиссии (GOLD 2008). Диагноз был подтвержден жалобами больных, данными анамнеза, клинической картиной, функциональными и рентгенологическими методами исследования. У больных ИБС был постинфарктный кардиосклероз и ХСН II А ст. Группу здоровых составили курящие пациенты без легочной и сердечно – сосудистой патологии в возрасте от 38 до 46 лет (средний возраст 41,2±3,7лет).
Критерии включения пациентов в исследование:
Больные в возрасте от 45 до 66 лет
Пациенты с диагнозом ХОБЛ легкого и среднетяжелого течения в период ремиссии (в соответствии с критериями GOLD 2008 г.)
Пациенты ИБС с перенесенным инфарктом миокарда
Фракция выброса ЛЖ 50% (рекомендации американской и европейской ассоциаций эхокардиографии)
Критерии исключения пациентов из исследования:
Больные ХОБЛ тяжелого и крайне тяжелого течения.
Больные с клиникой тяжелой бронхиальной астмы.
Пациенты с первичной легочной гипертензией.
Больные с вторичной легочной гипертензией, обусловленной заболеваниями сердца, системы легочной артерии, гипоксией и/или гиперкапнией.
Больные с хроническим декомпенсированным легочным сердцем.
Клиническая характеристика пациентов, включенных в исследование
Одной из основных жалоб у больных ХОБЛ является кашель. У больных ХОБЛ I ст. он носил перемежающийся характер, у больных ХОБЛ II ст. кашель был выраженным, наблюдался в течение всего дня и сопровождался выделением слизистой вязкой мокротой. Выраженность клинических симптомов оценивали в баллах по Borg G., (1982). У пациентов ХОБЛ I ст. средний балл составил 1,91 ± 0,16, у больных ХОБЛ II ст. – 2,3 ± 0,18 (р<0,05).
Одышка у 7 больных I группы отсутствовала, у остальных 20 была легкой и возникала при быстрой ходьбе. У всех больных II группы одышка была легкой и умеренной. Средний балл у пациентов с ХОБЛ Iст. составил 0,75 ± 0,04, у пациентов с ХОБЛ II ст. – 1,10 ± 0,06 (р<0,01).
Курящих в первой группе было 76%, во второй – 88%. Курящими признавались лица, регулярно выкуривающие 5 и более сигарет в день, бросивших курить – лица, которые не курили последние 6 месяцев и более. У всех курильщиков рассчитывали индекс курящего человека (ИКЧ) по формуле: ИКЧ = (число сигарет, выкуриваемых в день) х 12.Оценка анамнеза курящего человека рассчитывали по формуле: Количество, пачки/лет = общее количество выкуриваемых сигарет в день х число лет курения / 20.
ИКЧ у больных с ХОБЛ I ст. составил 228 ± 16,0, у больных с ХОБЛ IIст. – 292 ± 14,3. Стаж курения (п/лет) у пациентов первой группы составил 29,6 ± 6,7, у пациентов второй группы – 31,4 ± 7,2 (р>0,05).
Электрокардиографическое исследование (ЭКГ) проводилось на 3– х канальном электрокардиографе CARDIOVITAL – 1 (SCHILLER, Австрия) в состоянии покоя, после 20 минутного отдыха пациента. Регистрировали 12 отведений по общепринятой методике.
Выраженных изменений при клиническом исследовании сердечно – сосудистой системы у больных ХОБЛ мы не обнаружили. В первой группе у 2 больных диагностировали синусовую тахикардию и у одного больного предсердную экстрасистолию. На ЭКГ у 18 больных этой группы обнаружили признаки, свидетельствующие об изменении сердца: отклонение электрической оси вправо у 6 больных (22%), р – pulmonale у 4 больных – (14,8%), P в aVL отрицательный у 5 (16,8) больных, выраженный S в V5 и V6 – у 5 больных (16,8%), неполная блокада правой ножки пучка Гиса – у 3 больных (11,1%) и гипертрофия правого желудочка – у 2 больных (7,1%).
Во второй группе больных с ХОБЛ II ст. при клиническом исследовании у 7 пациентов (14,1%) обнаружили синусовую и суправентрикулярную тахикардию и у 5 (10,2%) – экстрасистолию. На ЭКГ у 36 больных обнаружили признаки, свидетельствующие об изменении сердца, обусловленные ХОБЛ: отклонение электрической оси сердца вправо у 14 больных (28,6%), р – pulmonale у 16 больных (32,6%), P в aVL отрицательный у 12 больных (24,5%), электрическая ось типа SI – SII – SIII у 5 больных (10,5%), выраженный S в V5 и V6 - у 11 больных (22,5%), неполная блокада правой ножки пучка Гиса – у 6 больных (12,2%), гипертрофию правого желудочка – у 12 больных (24,5%). У больных ИБС выявлены рубцовые изменения на ЭКГ у 12 больных (85,7%), A – V блокада и блокада левой ножки пучка Гиса у 5 больных (35,7%).
Исследование функции внешнего дыхания (ФВД) проводили на аппарате Micromеdical Limited P.O. Box 6, Rochester Kent M E 12 A Z England. Полученные данные сопоставили с должными величинами , рассчитанными по формулам Европейского Сообщества Стали и Угля (ЕССУ), 1993. Анализировали следующие показатели: жизненная емкость легких (ЖЕЛ), форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха за 1 с (ОФВ1), индекс Тиффно (TIFN), пиковая скорость выдоха (PEF), мгновенная максимальная скорость выдоха на уровне 75%, 50% и 25% ФЖЕЛ (MEF75, MEF50, MEF25).
Биомеханику малого круга кровообращения исследовали с помощью автоматизированного анализа реограммы легочной артерии (РеоЛА), которую регистрировали на полиграфе “Biomedika” (Италия). На этапе регистрации автоматизация процесса проводилась с помощью пакета прикладных программ “RECORD”, позволяющего адаптировать полиграф “ОТЕ Biomedika” к АЦП PCL – 718, подбирать оптимальную частоту дискретизации, проводить поликанальную регистрацию РеоЛА, кривых сопровождения и калибровочного импульса и формировать базу данных на компьютере IBM – 486. Разработан ППП “RHEOVIEW”. Выделили диастолу и систолу легочной артерии. Диастола включает фазы: время распространения пульсовой волны (РПВ), быстрый (БП) и медленный (МП) приток, систола: эластический (ЭКО)и мышечный компонент оттока (МКО) и капиллярно – венозный отток (КВО). В каждую фазу рассчитывали длительность в секундах, величины скорости (Ом/сек) и силы (Ом/сек2).
Эхокардиографическое исследование (ЭхоКГ) проводили на аппаратах ACUSON 128 XP/10 и SHIMADZU SDU – 500 в в М -, В - и D- режимах. Легочную артерию визуализировали из левой парастернальной позиции. Определяли максимальную (PV) и среднюю скорости потока (Vср), максимальный (Gмах), и средний (Gср) градиент давления, интеграл скорости кровотока (TD), время ускорения кровотока (AT), время изгнания из правого желудочка (ET), среднее давление в легочной артерии (DЛАср) рассчитывали по формуле Kitabatake et al. (1983): lg ( DЛАср)= - 2.8*AT/ET+2,4.
Анализировали морфометрические параметры левых отделов сердца: конечно – систолический размер (КСР) и конечно – диастолический размер (КДР) и объемы (КСО и КДО), толщину межжелудочковой перегородки (МЖП) и задний стенки левого желудочка (ЗСЛЖ), процент укорочения диаметра (переднезаднего) левого желудочка (%DS) и др.
Центральную гемодинамику анализировали по следующим показателям: конечно – систолический объем (КСО) и конечно – диастолический объем (КДО), ударный (УО) и минутный (МО) объемы, ударный (УИ) и систолический (СИ) индексы фракции выброса (ФВ). Диастолическую функцию левого желудочка анализировали по следующим показателям: максимальные и средние скорости кровотока в раннее (VE и VEср.) и позднее (VA и VAcр.) наполнение, их отношение (VE/VA), максимальные и средние градиенты давления в фазы быстрого наполнения (Gmax и Gср. БН) и систолу левого предсердия (Gmax и Gср СП), интегралы скорости раннего (Е) и позднего (А) наполнения и их отношения (Е/А), конечное диастолическое давление (КДД) по формуле Stork T.A. et al. (1983).
Полученный в результате исследований материал обработан с определением для каждого показателя средней величины (М), среднеквадратичного отклонения и ошибки средней величины (m). Значения представлены в виде М±m. При сравнении данных определялась достоверность результата по параметрическому критерию Стьюдента.
Обработка результатов осуществлялась в среде пакета статистических программ “Statistika” фирмы “StatSoft” (США).
Результаты исследования и их обсуждения
Характеристики функции внешнего дыхания
Статические и динамические дыхательные объемы были изучены у 22 больных ХОБЛ I ст., у 49 больных ХОБЛ II ст., у 14больных ИБС, и 21 здорового. Установлены выраженные изменения статических объемов (табл. 1). Показатель FVC (л) у больных ХОБЛ I ст. уменьшился в среднем на 1,68 л (р < 0,01), у больных ХОБЛ II ст. – на 2,23 л (р < 0,001). У больных ИБС FVC уменьшился в среднем на 1,48 л (р < 0,05), но это уменьшение было менее выраженным (р > 0,05) чем у больных обеих групп. Аналогичные изменения были обнаружены при анализе показателей FEV1 и TIFN. Но достоверного различия между группами больных ХОБЛ I и II ст. мы не обнаружили. Полученные данные, свидетельствуют о диффузном сужении бронхов в результате отека слизистой, скопления вязкого секрета и ремоделирования бронхиальной стенки. Процентное отношение изученных показателей у больных ХОБЛ I ст. соответствует градации по Р.Ф. Клементу умеренных нарушений (74 – 55%), а у больных ХОБЛ II ст. – градации значительных нарушений (69 – 50%). У здоровых и больных ИБС процентное отношение соответствует градации нормы.
Динамические объемы ФВД имеют некоторое отличие от статических. Абсолютная величина PEF снижена у обследованных всех групп по сравнению со здоровыми: у больных ХОБЛ Iст. на 40,3% (р < 0,001), у больных ХОБЛ II ст. на 49,5% (р < 0,001), у больных ИБС на 38,2% (р < 0,001).
Таблица 1
Показатели статических легочных объемов
Показатели
|
Здоровые
Р1
|
ХОБЛ I
Р2
|
ХОБЛ II
Р3
|
ИБС
Р4
|
Достоверность
|
Р2–Р1
|
Р3–Р1
|
Р3–Р2
|
Р4–Р1
|
FVC л
|
4,44±0,27
|
2,76±0,4
|
2,21±0,23
|
2,96±0,12
|
S
|
S
|
nS
|
nS
|
FVC %
|
103,1±12,1
|
70,2±3,4
|
68,4 ± 6,9
|
110 ± 2,46
|
S
|
S
|
nS
|
nS
|
FEV1 л/с
|
3,47 ± 0,63
|
1,96±0,3
|
1,72 ± 0,4
|
2,58 ± 0,2
|
S
|
S
|
nS
|
nS
|
FEV1 %
|
102,2±12,1
|
64,2±9,3
|
54,4 ± 7,1
|
108,1±12,2
|
S
|
S
|
nS
|
nS
|
TIFN %
|
102,4 ± 7,3
|
84,2±3,3
|
72,2 ± 4,3
|
106,1±16,2
|
nS
|
nS
|
S
|
nS
|
Примечание: S - статистические значимые (р < 0,01), nS – недостоверные (р >0,01) различия при сравнении групп обследованных.
Но у больных ХОБЛ обеих групп достоверного различия снижения мы не установили. Аналогичные данные имеют место и при анализе относительных величин PEF%. Снижения PEF у больных ХОБЛ свидетельствует о некотором сужении дыхательных путей до долевых бронхов. Снижения PEF у больных ИБС, но меньшее, чем у больных ХОБЛ может свидетельствовать об ослаблении у них усилия, создаваемого при форсированном выдохе.
Показатели MEF75л/с и MEF75% снижены у больных ИБС и ХОБЛ обеих стадий. При достоверном снижении этого показателя у обследованных всех групп по сравнению со здоровыми между ними достоверной разницы не было.
Иные данные получены при анализе величин MEF50, которые мало зависят от усилия. У больных ХОБЛ I ст. этот показатель снизился на 38% (р < 0,01), а у больных ХОБЛ II ст. – на 68% (р < 0, 001). Средние абсолютные величины MEF25 мало информативны. Относительные величины MEF25% более показательны. У больных ХОБЛ I ст. MEF25% снизился на 32,4% и у больных ХОБЛ II ст.на 51,3% (р < 0,01). Корреляционный анализ клинических проявлений и данных ЭКГ показал минимальную корреляцию (r = 0,32) между этими параметрами.
Таблица 2
Показатели динамических легочных объемов
Показатели
|
Здоровые
Р1
|
ХОБЛ I
Р2
|
ХОБЛ II
Р3
|
ИБС
Р4
|
Достоверность
|
Р2 –Р1
|
Р3 –Р1
|
Р3–Р2
|
Р4 – Р1
|
PEFл/с
|
7,2±0,56
|
4,31±0,4
|
3,64±0,5
|
4,9±0,07
|
S
|
S
|
nS
|
S
|
PEF%
|
88,3±3,3
|
69,2±4,6
|
56,2±1,7
|
71,3±2,9
|
S
|
S
|
nS
|
S
|
MEF 75л/с
|
6,7±0,8
|
3,43±0,2
|
2,65±0,6
|
5,3 ± 1,2
|
S
|
S
|
nS
|
S
|
MEF75%
|
94,3±12,1
|
58,2±3,2
|
46,4±0,4
|
82,3±4,6
|
S
|
S
|
S
|
nS
|
MEF50л/с
|
4,2 ± 0,7
|
3,2 ± 0,7
|
2,1 ± 0,6
|
3,47±0,09
|
S
|
S
|
S
|
nS
|
MEF50%
|
93,6±18,0
|
48,4±2,1
|
30,4±2,2
|
90,2±21,2
|
S
|
S
|
S
|
nS
|
MEF25л/с
|
2,12 ± 0,4
|
1,3 ± 0,3
|
0,72 ± 0,2
|
1,92 ± 0,9
|
nS
|
S
|
nS
|
nS
|
MEF25%
|
93,6±19,1
|
61,2±5,6
|
36,3±10,4
|
96,6 ± 4,2
|
nS
|
S
|
S
|
nS
|
Примечание: S - статистические значимые (р < 0,01), nS – недостоверные (р >0,01) различия при сравнении групп обследованных.
Мы предполагаем, что выявленные изменения ФВД у больных ХОБЛ обусловлены воспалительными изменениями бронхиального дерева и развивающейся эмфиземой легких.
Биомеханика малого круга кровообращения была изучена с помощью автоматизированного анализа легочной артерии (РеоЛА). По аналогии с сердечным циклом выделяем систолу и диастолу легочной артерии. Систола включает фазы эластического компонента оттока (ЭКО), мышечного компонента оттока (МКО) и каппилярно – венозного оттока (КВО). Диастола состоит из фаз: время распространения пульсовой волны (РПВ), быстрого (БП) и медленного притока (МП).
Фаза ЭКО обусловлена сокращением эластических структур ЛА и ее разветвлений, растянутых ударным объемом правого желудочка. Длительность этой фазы достоверно была увеличена только у больных ХОБЛ II ст. (13,3%, р < 0,01), но одновременно уменьшился показатель скорости (- 17,9%, р < 0,01). Но эти нарушения компенсируются увеличением силы (+ 26,5%, р < 0,01) следовательно, в фазу ЭКО отсутствуют проявления декомпенсации малого круга.
Фаза МКО связана с сокращением мышечных волокон ЛА и ее разветвлений, увеличивающими кровенаполнение легких. У больных всех групп произошло достоверное увеличение длительности фазы и уменьшение показателей скорости и силы. Например, показатель силы у больных ХОБЛ II ст. составил 0,07 ± 0,005 ом/с2 (норма 0,14 ± 0,02 ом/с2) (р < 0,01). Полученные данные свидетельствуют о снижении сократительной способности мышечных волокон ЛА и ее разветвлений у больных ХОБЛ обеих стадий.
Рис. 1 Изменения количественных показателей в фазу КВО у обследованных пациентов
В фазу КВО продолжается отток крови из малого круга в левое предсердие. Диастолическое присасывающее действие ЛЖ обеспечивает перемещение крови в фазу КВО. Кровь из капилляров аэрогемического барьера оттекает через посткапилляры, венулы и вены, богатые сетью ретикулярных и эластических волокон, вплетающихся в стенки альвеол. Поэтому ток крови зависит только от систолы легочной артерии, но и от дыхательных движений.
У больных всех групп количественные показатели фазы КВО достоверно меньше таковых показателей здоровых (рис.1). Мы предполагаем, что выявленные изменения, главным образом у больных ХОБЛ II ст., обусловлено глубокими изменениями легочной ткани: истончение стенок альвеол, образование плохо вентилируемых полостей, повышение сосудистого сопротивления.
Биомеханика диастолы ЛА зависит от систолы правого желудочка, состояние ЛА и ее разветвлений и периферического сопротивления легочных сосудов, которое в свою очередь определяется структурными изменениями легочной ткани и бронхов.
В фазу РПВ выявлено достоверное ее укорочение по сравнению со здоровыми (у больных ХОБЛ I ст. на 12,7%, р < 0,01; у больных ХОБЛ II ст. на 17,2%, р < 0,01; у больных ИБС на 8,2% р < 0,01). У больных ХОБЛ II ст. это уменьшение было более выраженным, но достоверного различия мы не выявили. При анализе параметров биомеханики ЛА в фазу РПВ мы выявили максимальное увеличение показателей скорости у больных ИБС (+ 43,5%, р < 0,01), что может быть проявлением компенсации ХСН I ст. у больных ИБС. У больных ХОБЛ II ст. показатель скорости уменьшился по сравнению со здоровыми на 19,4% (р < 0,01) и с больными ХОБЛ I ст. на 32,4% (р < 0,01).
В фазу БП, отражающую главным образом функцию правого желудочка в фазу максимального изгнания, произошло выраженное ее укорочение: у больных ХОБЛ I ст. по сравнению со здоровыми на 13,1% (р < 0,01) и у больных ХОБЛ II ст. – на 19,1% (р < 0,01 по сравнению со здоровыми и р < 0,01 – с больными ХОБЛ I ст.). Одновременно уменьшился показатель скорости до 3,36 ± 0,12 ом/с (р < 0,01) у больных ХОБЛ I ст. и до 3,21 ± 0,08 ом/с (р < 0,01) у больных ХОБЛ II ст. Показатель силы уменьшился только у больных ХОБЛ II ст. до 0,121 ± 0,02 ом/с2 (нормы 0,138 ± 0,01 ом/с2, р < 0,01). Полученные данные свидетельствуют о большем нарушении сократительной способности миокарда у больных ХОБЛ, чем у больных ИБС.
Эти данные подтверждаются количественными показателями фазы МП. У больных ХОБЛ II ст. длительность фазы увеличилась до 96,4 ± 2,1 мс (норма 79,9 ± 1,8 мс, р < 0,01), показатель скорости снизился до 2,23 ± 0,03 ом/с (норма 2.41 ± 0,04 ом/с, р < 0,01), и показатель силы уменьшился до 0,09 ± 0,01 ом/с2 (норма 0,13 ± 0,01 ом/с2, р < 0,01).
Наши данные совпадают с данными многих авторов (Енисеева Е.С., Сизых Т.П., 1968; Соболев В.А., 2002; Larrazet F. et al., 1997 и др.) об изменении функции правого желудочка у больных ХОБЛ. Два фактора определяют это нарушение. Первое – хроническое воспаление бронхиального дерева, развивающаяся эмфизема легких и изменение легочного сопротивления. Второе – нарушение контрактильной функции миокарда правого желудочка и повышение постнагрузки.
Показатели кровотока в легочной артерии обследованных пациентов
Состояние гемодинамики в ЛА изучили с помощью ЭхоКГ в импульсном доплеровском режиме и методом Kitabatake L.A.et al. (1983). Максимальная скорость потока у больных ХОБЛ I ст. достоверно была больше, чем у здоровых и больных ИБС, у которых она была одинаковой (рис.2).
Рис.2 показатели гемодинамики в ЛА у обследованных
Интеграл скорости кровотока в ЛА, отражающий суммарную величину скорости был минимальным у здоровых (рис.2).У больных всех групп он превысил норму. Максимальную величину мы зарегистрировали у больных ХОБЛ II ст. (17,1 ± 0,06 см, норма 13,3 ± 0,19, р < 0,01).
Основным показателем потока крови в ЛА является среднее давление. По нашим данным, у больных ХОБЛ I ст. было выявлено достоверное повышение давления по сравнению со здоровыми на 42.1% (р < 0,01) и у больных ХОБЛ II ст – на 53,1% (р < 0,01). У больных ИБС среднее давление в ЛА превысило давление у здоровых, но оно не достигло величин у больных ХОБЛ. У больных ХОБЛ установлено так же повышение Gmax и Gср. Полученные данные подтверждают нарушения биомеханики ЛА и свидетельствуют об умеренной легочной гипертензии.
Морфометрические изменения левого желудочка у больных ХОБЛ
Дисфункцию миокарда и выявление основных ее причин мы изучили с помощью ЭхоКГ в М – режиме, двухмерной ЭхоКГ и допплерографии. У больных ХОБЛ I ст. только один показатель – средняя скорость укорочения волокон миокарда ЛЖ – достоверно уменьшилась до 1,37 ± 0,03 окр./с (норма 1,53 ± 0,04 окр./с), что свидетельствует о некотором нарушении сократительной способности циркулярного мышечного слоя. У больных ХОБЛ II ст. мы обнаружили достоверное увеличение КДР (54,2 ± 1,3 мм, норма 51,2 ± 0,56, р < 0,01) и ИКДР (27,2 ± 0,7, норма 24,7 ± 0,3, р < 0,01); уменьшение Vcf (окр/с) (р< 0,01) и увеличение левого предсердия. У больных ИБС выявлены те же изменения, но в большей степени.
Показатели центральной гемодинамики у больных ХОБЛ I ст. были в пределах нормы, за исключением ФВ, и ИММ. ФВ уменьшилась на 6,7% (р < 0,01), ИММ увеличился 13,2 г/м2 (р < 0,01). У больных ХОБЛ II ст. большинство показателей, за исключением УО и УИ, достоверно изменялись. Так КДО увеличился до 139,7 ± 3,3мл (нормы 126,5 ± 5,4 мл, р < 0,01), КСО – до 43,3 ± 1,2мл (норма 40,2 ± 0,06 мл, р < 0,01), УО – до 94,3 ± 1,6мл (норма 84,3 ±2,7 мл, р < 0,01), ФВ уменьшилась на 10,2% (р <0,01). Параллельно произошло увеличение массы и индекса массы миокарда. Однако обнаруженные изменения не достигли параметров больных ИБС, у которых процесс ремоделирования детально изучен. Например, КДО у больных ИБС равен 150,2 ± 3,1 мл, у больных ХОБЛ II ст. – 139,3 мл (р < 0,01); ФВ у больных ИБС равна 52,2 ± 2,3%, у больных ХОБЛ II ст. 57,2 ± 1,3% (р < 0,01).
Диастола сердца описывается абсолютным большинством авторов как активное расслабление. Но мы придерживаемся другой точки зрения, по которой активное состояние диастолы желудочков объясняется сокращением субэпи – и субэндокардиальных слоев миокарда.
По нашим данным, у больных ХОБЛ I ст. скорость раннего диастолического заполнения нормальная, у больных же ХОБЛ II ст. эта скорость достоверно уменьшилась. При сокращении предсердий показатель скорости увеличился на 8,2% (р < 0,01), что привело к уменьшению показателя VE/VA на 9,1% (р < 0,01) у больных ХОБЛ I ст. и на 14,1% (р < 0,01) у больных ХОБЛ IIст. Аналогично изменяются градиенты максимального и среднего давления быстрого наполнения у больных ХОБЛ. Как компенсаторную реакцию мы рассматриваем усиление сокращения предсердий, проявляющиеся увеличением показателей VA, Gmax и Gср. Таким образом, у больных ХОБЛ имеются признаки диастолической дисфункции.
Проведение исследования функции внешнего дыхания, биомеханики малого круга и сердца позволили разработать систему дифференциальной диагностики стадий ХОБЛ, теоретической основой которой явилось теорема Байесса, примененная в медицине Е.В. Гублером (1978). Система представляется логарифмом отношений вероятностей двух симптомов, названным диагностическим коэффициентом (ДК). Процесс отношения конкретного пациента к соответствующей группе состоит в вычислении параметров функции внешнего дыхания, параметров биомеханики малого круга и миокарда, расчете и накоплении суммы ДК с положительными и отрицательными знаками. По абсолютной сумме ДК определяют стадию ХОБЛ.
Таким образом, состояние больных ХОБЛ определяется не только нарушением ФВД, которые максимальны у больных ХОБЛ, но и существенными нарушениями функции ПЖ, малого круга и ЛЖ. Наши данные подтверждают мнение T.F.Guasp и В.Н.Фатенкова об анатомическом и функциональном единстве миокарда желудочков. При легочном сердце на фоне ХОБЛ начальных стадий идет одновременный процесс в обоих желудочках с параллельным нарушением биомеханики ЛА. По нашим данным, гемодинамические нарушения при ХОБЛ развиваются раньше, чем ФВД, и обусловлены они нарушением гемодинамики, формирующемися при хроническом бронхите и эмфиземе легких. Это имеет значение в познании патогенеза поражения сердечно – сосудистой системы, выработке диагностических критериев и разработке тактики лечения.
|
