Ключові слова: ішемічна хвороба серця, серцева недостатність, шлуночок лівий, передсердя ліве, ехокардіографія

Визначальною особливістю патогенезу ішемічної хвороби серця (ІХС) є регіонарний характер порушень перфузії, метаболізму та скорочувальної функції міокарда, в основі чого лежить стенозуючий атеросклероз вінцевих артерій, які забезпечують кровообіг у відповідних ділянках серця [3, 13, 15]. Наслідком та одним із ранніх проявів ішемічного ураження на макрорівні є втрата міокардом властивості діастолічної податливості, що неминуче призводить до зміни кінцево-діастолічного тиску в лівому шлуночку (ЛШ) і відповідно зумовлює зміни атріовентрикулярного градієнта тиску між лівими камерами та прогресивне зростання тиску діастолічного наповнення (ДН) [8]. Одночасно підвищення кінцевого діастолічного міокардіального стресу стає стимулом до прогресування дилатації камери ЛШ [6, 14].

Результати попередніх досліджень свідчать, що при хронічному ішемічному ураженні виражена систолічна і діастолічна дилатація камери ЛШ є характерною рисою структурно-функціонального стану серця у пацієнтів з рестриктивним типом ДН. У хворих зі стабільними формами ІХС та змінами ДН типу анормального розслаблення міокарда об’єми ЛШ не завжди суттєво відрізняються від нормальних показників [7]. Отже, можна передбачити, що процес формування вираженої дилатації ЛШ при стабільному перебігу ІХС, головним чином, відбувається на тому етапі перебудови внутрішньосерцевої гемодинаміки, коли у лівих відділах серця принципово змінюються умови наповнення ЛШ: від притаманного для анормального розслаблення зниження атріовентрикулярного діастолічного градієнта тиску до вираженого підвищення цього градієнта при рестриктивному типі ДН.

За сучасними уявленнями [16–18], одним з провідних факторів, що беруть участь у такій суттєвій структурно-функціональній перебудові лівих відділів серця, сприяють підвищенню атріовентрикулярного діастолічного градієнта тиску і відповідно призводять до прогресування скорочувальної дисфункції, вважають феномен мітральної регургітації (МР).

Частою причиною дисфункції мітрального клапана з розвитком МР при хронічному ішемічному ушкодженні є зміни тонусу та скорочувальної здатності папілярних м’язів. Ці м’язи, які є елементами субендокарда, досить чутливі до ішемії [1, 5].

Як і значна кількість інших порушень внутрішньосерцевої гемодинаміки [12], дисфункція мітрального клапана з розвитком МР при стабільному перебігу ІХС протягом тривалого часу залишається клінічно безсимптомною. Зрозуміло, що ремоделювання структур, зміни діастолічного і систолічного кровотоку і феномен МР нерозривно пов’язані між собою та послідовно призводять до прогресування серцевої недостатності (СН). Цим зумовлена необхідність їх комплексного вивчення.

Мета дослідження – визначити зміни структурно-функціонального стану лівих камер серця у пацієнтів з різними типами діастолічного наповнення ішемічного генезу залежно від наявності та ступеня мітральної регургітації.

Матеріал і методи

Обстежено 64 пацієнти зі стабільними формами ІХС І–ІІІ функціонального класу (ФК) за критеріями NYHA. Вік хворих становив у середньому (51,8±7,3) року. Діагноз ІХС визначали за результатами коронаровентрикулографії, а також за наявністю ознак великовогнищевого кардіосклерозу на ЕКГ (тривалістю 6–24 міс). Усім хворим проводили ехокардіографію на апараті “Sonoline-Omnia” (“Siemens”, Німеччина) із частотою датчика 2,5 МГц.

У режимі 2D вивчали об’ємні характеристики лівих камер серця. Розраховували за методом “площа–довжина” кінцево-систолічний (КСО) і кінцево-діастолічний (КДО) об’єми для ЛШ і лівого передсердя (ЛП), визначали ударний об’єм (УО), фракцію викиду (ФВ) цих камер.

Тип ДН визначали за результатами імпульсно-хвильової доплерографії. За стандартною методикою [4, 5] вивчали стан діастолічного трансмітрального кровотоку (ТМК) та кровотоку у виносному тракті ЛШ. Реєстрували максимальну швидкість раннього наповнення ЛШ (Е), максимальну швидкість наповнення ЛШ у період систоли передсердя (А), максимальну швидкість потоку у виносному тракті ЛШ (Vao), інтеграли лінійної швидкості потоку раннього та пізнього наповнення ЛШ (VTIE) і (VTIA), інтеграл швидкості потоку в виносному тракті ЛШ (VTIao), період ізоволюмічного розслаблення ЛШ (ІVRТ). Розраховували співвідношення швидкостей наповнення ЛШ (Е/А), фракцію раннього наповнення ЛШ (ЕFF), фракцію наповнення ЛШ у систолу передсердя (АFF), об’єм сумарного діастолічного наповнення ЛШ (VTIE+VTIA) за методикою [4, 5].

Для виявлення та оцінки ступеня МР проводили доплерографію в кольоровому та неперервно-хвильовому режимах за методикою [4, 5]. В чотирикамерній позиції з апікального доступу в кольоровому режимі доплерографії отримували потік МР. Під контролем кольорової доплерографії в неперервно-хвильовому режимі доплера розташовували контрольний об’єм у ЛП одразу під стулками мітрального клапана та отримували графік потокуМР. Визначали максимальну швидкість потоку МР (Vreg), інтеграл лінійної швидкості потоку МР (VTIreg), атріовентрикулярний систолічний градієнт тиску у момент реєстрації максимальної швидкості потоку мітральної регургітації (DPreg), а також час, за який швидкість потоку МР зростає від 1 до 3 м/c (Dtreg).

Статистичну обробку результатів проведено з використанням програми Excel та викладено у вигляді (М±m), де М – середнє значення показника, m – стандартна похибка середнього. Для порівняння середніх значень використано t-критерій Стьюдента.

Результати та їх обговорення

За результатами аналізу внутрішньосерцевої гемодинаміки, в першу чергу стану ДН та ступеня вираженості МР, хворих було поділено на п’ять груп.

У пацієнтів 1-ї групи (n=14) характеристики ТМК (табл. 1) свідчили про наявність діастолічної дисфункції типу анормального розслаблення міокарда. Швидкість А переважала над швидкістю Е. Співвідношення Е/А було менше одиниці. Максимальна швидкість потоку МР (Vreg) у цій групі хворих була менше 3 м/c (табл. 2).

Таблиця 1 Показники внутрішньосерцевої гемодинаміки у пацієнтів з ішемічною хворобою серця залежно від типу діастолічного наповнення та ступеня мітральної регургітації

Примітка. Різниця показників достовірна порівняно з такими: * – у 1-й групі; o – у 2-й групі; l – у 3-й групі; D – у 4-й групі. Те саме у табл. 2, 3.

Таблиця 2 Показники мітральної регургітації за результатами постійно-хвильової доплерографії у хворих з ішемічною хворобою серця

У пацієнтів 2-ї групи (n=19) показники ДН мало відрізнялися від таких у 1-й групі. Швидкість потоку МР (Vreg) у 2-й групі була більше 3 м/c. Всі інші досліджувані характеристики потоку МР (DРreg, VTIreg) у 2-й групі також суттєво перевищували такі у 1-й групі.

КДО і КСО ЛШ у хворих 2-ї групи також були значно вищими порівняно з такими у 1-й (табл. 3). Однак об’єми ЛП (КДО, КСО) суттєво не відрізнялися.

Таблиця 3 Показники об’ємів лівих камер серця залежно від типу діастолічного наповнення та ступеня мітральної регургітації у хворих з ішемічною хворобою серця

 
Феномен МР збільшує загальну кількість крові, яку нагнітають ліві камери серця [11]. Отримані результати свідчать про те, що у хворих з діастолічною дисфункцією типу анормального розслаблення міокарда внаслідок підвищення навантаження об’ємом, спричиненого збільшенням МР, прогресує в першу чергу дилатація камери ЛШ. Цей додатковий об’єм крові не потрапляє в системний кровообіг, але призводить до зниження скорочувальної здатності міокарда ЛШ [1, 5]. Про це свідчать достовірно менш низькі величини швидкості та об’єму ударного викиду з ЛШ до великого кола (Vao, VTIao) і ФВ ЛШ у 2-й групі порівняно з 1-ю, а також відсутність помітної різниці показника УО ЛШ між 1-ю і 2-ю групою.

В умовах відсутності помітних структурних змін ЛП (дилатації) збільшення об’єму МР неминуче призводить до підвищення тиску в цій камері. Наслідком цього є зростання атріовентрикулярного діастолічного градієнта тиску і відповідно швидкості Е [10]. При порівнянні характеристик ТМК відзначено, що швидкість Е, показники VTIE, EFF, а також співвідношення Е/А у 2-й групі дещо перевищували ці показники у 1-й групі. Зазначені особливості стану ДН, а також достовірне зниження УО ЛП у 2-й групі порівняно з 1-ю є ранніми ознаками формування псевдонормалізації ДН. Отже, розвиток вираженої МР у пацієнтів з анормальним розслабленням міокарда ішемічного генезу стає одним із факторів, що ініціюють перебудову внутрішньосерцевої гемодинаміки в напрямку зростання атріовентрикулярного діастолічного градієнта тиску. Іншими словами, феномен МР у таких хворих зумовлює прогресування скорочувальної дисфункції, в першу чергу – діастолічної дисфункції, і формування ДН типу псевдонормалізації.

У 3-й групі (n=11) показники діастолічного ТМК свідчили про псевдонормалізацію процесу наповнення ЛШ. Швидкість Е перевищувала швидкість А, співвідношення Е/А становило 1,26±0,03. Порівняно з 1-ю і 2-ю групами всі досліджувані характеристики свідчили про прогресування діастолічної дисфункції у 3-й групі. Показники VTIE, EFF були достовірно більшими, а показники VTIA, AFF – достовірно меншими порівняно з такими у 1-й і 2-й групах. Період IVRT у 3-й групі також був меншим, особливо порівняно з цим показником у 1-й групі.

При порівнянні з 1-ю у 3-й групі Vао була достовірно меншою, ступінь МР був дещо вищим. Швидкість потоку МР була менше 3 м/с. При цьому об’єми ЛП і ЛШ у 1-й і 3-й групах не відрізнялися. При порівнянні з 2-ю групою в 3-й групі всі характеристики МР, а також об’єми ЛШ (КДО, КСО) були достовірно меншими.

Отримані результати аналізу стану ДН, характеристик МР, об’ємів лівих камер серця у 1-й, 2-й і 3-й групах дозволяють зробити висновок, що виражена дилатація ЛШ, головним чином, формується внаслідок підвищеного навантаження об’ємом, яке спричиняє феномен МР у фазу систоли, і залежить від ступеня цього навантаження. З іншого боку, при розвитку дилатації камери ЛШ саме за рахунок підвищення тиску в ЛП унаслідок МР зберігається на адекватному рівні об’єм сумарного ДН. Про цесвідчать приблизно однакові показники (VTIE+VTIA) у вказаних групах.

У 4-й групі (n=12) швидкість потоку МР була більше 3 м/с. Показники ТМК принципово не відрізнялися від таких у 3-й групі, але відображали прогресування процесу псевдонормалізації ДН. У першу чергу, про це свідчило достовірне збільшення швидкості Е в 4-й групі. Зрозуміло, що воно є наслідком зростання атріовентрикулярного діастолічного градієнта тиску між лівими камерами серця. Відзначали більш виражену діастолічну дилатацію ЛШ та більший УО ЛШ у 4-й групі порівняно з такими у 3-й. При цьому не спостерігали суттєвого збільшення об’єму ударного викиду до великого кола (VTIao), але характеристики МР, у тому числі VTIreg були максимальні серед груп порівняння. Незважаючи на це, об’єми ЛП (КДО, КСО) в 4-й групі були несуттєво більшими порівняно з такими у 3-й групі. Але порівняно з такими показниками у пацієнтів з анормальним розслабленням міокарда (1-ша і 2-га групи) величини КДО і КСО достовірно перевищували такі в 4-й групі. За таких обставин збереження УО ЛП у 4-й групі на тому ж рівні, що і в групах порівняння, свідчить про вичерпаність механізму Франка–Старлінга.

Отже, адекватний рівень об’єму сумарного ДН (VTIE+VTIA), зареєстрований у 4-й групі, зберігається, головним чином, за рахунок вираженого підвищення раннього атріовентрикулярного діастолічного градієнта тиску на фоні дилатації та пригнічення скорочувальної функції ЛП. Указані структурно-функціональні особливості мають прогностично несприятливу спрямованість [10, 19] і призводять до формування рестриктивного типу ДН.

У 5-й групі (n=8) аналіз показників ТМК свідчив про наявність рестриктивного типу ДН. Співвідношення E/A становило 2,79±0,50. Фракція EFF становила приблизно 80 %, а фракція AFF – приблизно 20 %. Швидкість А та її інтеграл VTIA у цій групі були мінімальними серед груп порівняння, а об’єми ЛП (КДО, КСО) – максимальними. УО залишився на тому ж рівні, що і в інших групах порівняння. В цілому, в 5-й групі зміни всіх показників, які характеризують структурно-функціональний стан ЛП, свідчили про майже повне пригнічення його скорочувальної функції та значну перевагу резервуарної ролі цієї камери.

Швидкість Е у цих пацієнтів була максимальною серед груп порівняння, але значення показника VTIЕ мало відрізнялося від рівня в 2-й, 3-й і 4-й групах. Показник (VTIE+VTIA) у 5-й групі був достовірно мінімальним серед груп порівняння. Отже, у цих пацієнтів, на відміну від 4-ї групи, значне підвищення раннього атріовентрикулярного діастолічного градієнта тиску на фоні пригнічення систоли ЛП не забезпечує збереження адекватного об’єму сумарного діастолічного наповнення.

Зазначені прояви діастолічної дисфункції можна розглядати як свідчення вичерпаності механізмів, спрямованих на забезпечення формування адекватного об’єму наповнення ЛШ. На етапах перебудови внутрішньосерцевої гемодинаміки, коли у лівих відділах серця формується виражене підвищення раннього атріовентрикулярного діастолічного градієнта тиску, провідним фактором у цьому процесі є феномен МР [5, 10, 11, 16, 18]. З цієї точки зору отримані результати аналізу ТМК та зміни характеристик МР у 5-й групі (дещо нижча швидкість Vreg і градієнта DРreg, суттєво нижчий показник VTIreg порівняно з 4-ю групою) свідчать про вичерпаність такої ролі механізму МР у хворих цієї групи.

Крім того, поряд з показниками трансаортального кровотоку, зміни характеристик МР свідчать про суттєву систолічну дисфункцію ЛШ у 5-й групі. Більший показник Dtreg порівняно з 4-ю групою та особливо з 2-ю групою відображає суттєве ослаблення міокарда ЛШ у пацієнтів 5-ї групи. Мінімальні серед груп порівняння величини швидкості Vao та її інтеграла VTIao у 5-й групі свідчили про зниження швидкості та об’єму ударного викиду крові до великого кола.

У 5-й групі зареєстровано значно більші об’єми ЛШ і відсутність адекватного зростання УО ЛШ, особливо у 4-й групі, та мінімальну серед груп порівняння ФВ ЛШ. Ці результати можна розглядати як відображення вичерпаності механізму Франка–Старлінга. В таких умовах тиск у ЛШ досягає максимальних значень, що, у свою чергу, поглиблює процес структурно-функціональної перебудови і призводить до сферизації його камери [2, 4, 5, 9].

Виявлення у пацієнтів з рестриктивним типом ДН виражених проявів скорочувальної дисфункції, глибоких розладів внутрішньосерцевої гемодинаміки та свідчень вичерпаності механізмів компенсації на фоні максимально вираженої діастолічної і систолічної дилатації ЛШ є ознаками того, що його камера набуває якостей резервуару крові. Такий комплекс структурно-функціональних змін у лівих відділах серця формується на фінальних етапах прогресування синдрому СН і має несприятливе прогностичне значення [19].

Таким чином, у дослідженні простежено послідовність структурно-функціональної перебудови ЛП і ЛШ у пацієнтів з різними типами ДН ішемічного генезу та визначено особливості цього процесу, які залежать від наявності та ступеня МР.

Висновки

1. Отримані результати свідчать, що при хронічному ішемічному пошкодженні на етапі перебудови внутрішньосерцевої гемодинаміки в напрямку зростання атріовентрикулярного діастолічного градієнта тиску ступінь вираженості дилатації камери лівого шлуночка визначають не за станом діастолічного наповнення, а за ступенем підвищеного навантаження об’ємом, яке спричиняє феномен мітральної регургітації у фазу систоли. З іншого боку, в таких умовах (на фоні дилатації камери лівого шлуночка та пригнічення скорочувальної функції лівого передсердя) за рахунок регургітації додаткового об’єму крові і підвищення внаслідок цього тиску у камері лівого передсердя досягається збереження на адекватному рівні об’єму сумарного діастолічного наповнення.
2. На прикладі феномена мітральної регургітації продемонстровано нерозривну єдність та взаємовплив змін систолічного і діастолічного компонентів гемодинаміки у лівих відділах серця на етапах прогресування серцевої недостатності, коли ліве передсердя і лівий шлуночок функціонують та ремоделюються як єдина система.

1. Дземешкевич С.Л., Стивенсон Л.У. Болезни митрального клапана. Функция, диагностика, лечение. – М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, 2000. – 288 с.
2. Зиц С.В. Диагностика и лечение застойной сердечной недостаточности. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: МЕДпресс, 2000. – 128 с.
3. Лутай М.И. Систолическая дисфункция левого желудочка у больных с ишемической болезнью сердца. Клиническое значение гибернированного миокарда // Doctor. – 2001. – № 4(8). – С. 30-34.
4. Митьков В.В., Сандрикова В.А. Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике. – М.: Видар, 1998. – T. 5. – 360 с.
5. Фейгенбаум Х. Эхокардиография: Пер. с англ. / Под ред. В.В. Митькова. – М.: Видар, 1999. – 512 с.
6. Флоря В.Г. Роль ремоделирования левого желудочка в патогенезе хронической недостаточности кровообращения // Кардиология. – 1997. – № 5. – С. 63-70.
7. Червонописька О.М. Порівняльна оцінка змін геометрії лівого шлуночка у хворих з різними типами діастолічного наповнення на фоні хронічної ішемічної хвороби серця та міокардиту // Укр. кардіол. журн. – 2003. – № 3. – С. 39-42.
8. Brutsaert D.L., Sys S.U. Diastolic dysfunction in heart failure // J. Cardiac. Failure. – 1997. – Vol. 3. – P. 225-232.
9. Cohn J.N. Structural basis for heart failure: ventricular remodeling and its pharmacological inhibition // Circulation. – 1995. – Vol. 91. – P. 2504-2507.
10. Goar F.G.St., Masuyama T., Alderman E.L., Popp R.L. Left ventricular diastolic dysfunction in end-stage dilated cardiomyopathy: Simultaneous Doppler echocardiography and hemodynamic evaluation // J. Amer. Soc. Ehocardiography. – 1991. – № 4. – P. 349
11. Greenberg B.H. Congestive heart failure as a consequence of valvular heart disease // Congestive Heart Failure. Pathophysiology, diagnosis, and comprehensive approach to management / Eds. J.D. Hosenprud, B.H. Greenberg. – N.Y., 1994. – P. 628-644.
12. Gustafsson F., Torp-Pedersen C., Brendorp B. et al. Long-term survival in patients hospitalized with congestive heart failure: relation to preserved and reduced left ventricular systolic function // Eur. Heart J. – 2003. – Vol. 24, № 9. – P. 863-870.
13. Koerselman J., van der Graaf Y., de Jaegere P.P.Th. et al. Coronary collaterals an important and underexposed aspect of coronary artery disease // Circulation. – 2003. – Vol. 107, № 19. – P. 2507-2511.
14. Lenihan D.J. Effect of changes in atrioventricular gradient and contractility on left ventricular filling in human diastolic cardiac dysfunction // Amer. Heart J. – 1996. – Vol. 6. – Р. 1170-1188.
15. Meluzin J., Cerny J., Spinarova L. et al. Prognosis of patients with chronic coronary artery disease and severe left ventricular dysfunction. The importance of myocardial viability // Eur. J. Heart Failure. – 2003. – № 5. – P. 85-93.
16. Oh J.K., Ding Z.P., Gersh B.J. et al. Restrictive left ventricular diastolic filling identifies patients with heart failure after acute myocardial infarction // J. Amer. Sos. Echocardiography. – 1992. – № 5. – P. 479.
17. Otto C.V. Valvular heart disease. – Philadelphia: W.B. Saunders Company, 1999. – 560 p.
18. Pipilis A., Meyer T.E., Ormerod O. et al. Early and late changes in left ventricular filling after acute myocardial infarction and the effect of infarct size // Amer. J. Cardiology. – 1992. – Vol. 70. – P. 1397.
19. Shen W.F., Tribouilloy C., Rey J.-L. et al. Prognostic significance of Doppler-derived left ventricular diastolic filling variables in dilated cardiomyopathy // Amer. Heart J. – 1992. – № 124. – P. 1524.

The changes in the structural and functional state of the left heart chambers in the patients with ischemic heart desiase and mitral regurgitation during the phases of the development of heart failure

V.M. Kovalenko, O.M. Chervonopiskaya, O.S. Starshova

The aim of the study was to define the changes of the structural and functional state of left cardiac chambers in patients with different types of diastolic filling of the ischemic origin depending on the presence and extent of mitral regurgitation. Sixty four patients with stable forms of the ischemic heart disease and heart failure of I–III functional classes have been studied, average age (51,8±7,3) years. The protocol included B- and Doppler echocardiography, study of transmitral flow, transaortic flow, volumes of left ventricle and left atrium. Is was established that the development of marked dilatation of left ventricle in case of chronic ischemic injury occurs at the phase of rebuilding of hemodynamics at background of changes of left ventricular filling. These changes vary from lowering of the diastolic atrioventricular gradient of the pressure to increase of this gradient in case of restrictive type of diastolic filling. The mitral regurgitation is the main factor in such structural and functional rebuilding of the left heart chambers. The level of the expression of left ventricular dilatation is being determined not by the diastolic filling, but by the level of the increased volume loading that causes the mitral regurgitation phenomenon during the systolic phase. The preservation of the volume of total diastolic filling is achieved due to the regurgitation of the blood extra volume and as a consequence of increase of pressure in left atrium.