Ключові слова: хронічні обструктивні захворювання легень, лівий шлуночок, доплерехокардіографія

Структурно-функціональні зміни правого шлуночка (ПШ), які розвиваються у хворих на хронічні обструктивні захворювання легень (ХОЗЛ) унаслідок тривалої легеневої гіпертензії, добре відомі [4, 6, 10, 11, 19]. Роль дисфункції лівого шлуночка (ЛШ) у прогресуванні захворювання у хворих на ХОЗЛ часто недооцінюється, її клінічні ознаки маскуються симптомами, пов’язаними із бронхолегеневою недостатністю. Водночас, між шлуночками серця існує тісна функціональна (систолічна і діастолічна) залежність [5, 15, 18], і тому хронічне перевантаження ПШ тиском та об’ємом, яке спостерігається при ХОЗЛ, не може не впливати на функції ЛШ.

Метою дослідження було оцінити функцію лівого шлуночка у хворих на хронічні обструктивні захворювання легень та встановити визначальні фактори її порушення.

Матеріал і методи

Обстежено 90 хворих на ХОЗЛ та 30 контрольних осіб без ознак ураження серця і легень. Діагноз ХОЗЛ встановлювали при наявності продуктивного кашлю в анамнезі тривалістю 3 міс і більше протягом принаймні 2 послідовних років та співвідношення об’єму форсованого видиху за 1 с до форсованої життєвої ємності легень (ОФВ1/ФЖЄЛ) менше 60 % [1, 7]. Усім учасникам дослідження було проведено електрокардіографічне, ехокардіографічне обстеження, спірографію. Залучені в дослідження хворі перебували у стані клінічної ремісії (загострення не менше ніж 2 тиж тому), з ознаками незворотної бронхіальної обструкції, без клінічних електро- чи ехокардіографічних критеріїв ішемічної хвороби серця та інших захворювань, при яких уражаються ліві відділи серця (артеріальної гіпертензії, мітральних та аортальних вад, кардіоміопатій).

Статус курців визначали як куріння на час дослідження або куріння в анамнезі, еквівалентне 20 пачко-рокам. Жоден з хворих перед початкомдослідження не отримував довготривалої кисневої терапії або вазодилатаційних препаратів (блокаторів кальцієвих каналів, нітратів, інгібіторів ангіотензинперетворюючого ферменту).

Доплерехокардіографічне дослідження виконували згідно з рекомендаціями Американського ехокардіографічного товариства (1989) за допомогою апарату “Aloka SSD 2000” (“Aloka”, Японія) з датчиком із частотою 2,5 МГц. У В-контрольованому М-режимі з парастернального доступу по довгій осі ЛШ визначали стандартні морфометричні показники. З верхівкового доступу визначали показники діастолічного наповнення ЛШ серця (пікові швидкості ранньодіастолічного (Е) та пізньодіастолічного (передсердного) (А) наповнення, співвідношення Е/А, час сповільнення ранньодіастолічного наповнення (DecT) та час ізоволюмічного розслаблення (IVRT). Діастолічну дисфункцію (ДД) ЛШ визначали як інверсію співвідношення Е/А (Е/А менше 1), подовження DecT і/або IVRT. Фракцію викиду (ФВ) ЛШ визначали за методом Сімпсона.

Систолічний потік у легеневій артерії (ЛА) візуалізували з парастернального підходу по короткій осі на рівні аортального клапана. Середній тиск у легеневій артерії (СТЛА) обчислювали за формулою Maham–Dabostani–Gardin (1984): СТЛА=80–AccT/2, де AccT – час прискорення систолічного потоку в ЛА. Легеневу гіпертензію визначали при СТЛА більше 20 мм рт. ст. (AccT менше 120 мс).

Функцію зовнішнього дихання оцінювали за допомогою спірографії. Для аналізу використовували показники ОФВ1 та ФЖЄЛ.

Cтатистичний аналіз здійснено за допомогою програми SPSS, v. 10.0 (США). Середні величини представлено як (М±m). Результати вважалися статистично достовірними при Р<0,05.

Результати та їх обговорення

Загальні клінічні та спірографічні характеристики хворих наведено у табл. 1. Хворі на ХОЗЛ порівняно з контрольною групою мали достовірно вищу ЧСС. Також достовірно більшими у них були розміри ПШ, меншими значення співвідношення Е/А, подовженими DecT, IVRT та більшими показники СТЛА (табл. 2). ДД ЛШ виявлено у 42 (46 %) хворих.

Таблиця 1 Клінічні та спірографічні характеристики хворих на хронічні обструктивні захворювання легень

Примітка. * – різниця показників достовірна порівняно з такими в контрольній групі (Р<0,05). ЧСС – частота скорочень серця, САТ – систолічний артеріальний тиск, ДАТ – діастолічний артеріальний тиск.
1 – зміни на ЕКГ, що враховувалися: відхилення електричної осі серця вправо, блокада правої ніжки пучка Гіса, ознаки гіпертрофії (дилатації) ПШ, P pulmonale, синдром S1S2S3, низький вольтаж ЕКГ. Те саме в табл. 2, 4.

Таблиця 2 Ехокардіографічні характеристики у хворих на хронічні обструктивні захворювання легень

Примітка. КДР – кінцево-діастолічний розмір.

 Встановлено взаємозв’язок між СТЛА та вираженістю ДД ЛШ (табл. 3). За даними однофакторного аналізу вік та легенева гіпертензія достовірно корелювали із наявністю ДД ЛШ. Багатофакторний аналіз показав, що лише легенева гіпертензія є незалежним предиктором виникнення ДД ЛШ (табл. 4).

Таблиця 3 Кореляційний зв’язок між СТЛА та показниками діастолічного наповнення ЛШ (лінійна регресія, n=90)

Примітка. * – р<0,005–0,002.

Таблиця 4 Провісники діастолічної дисфункції ЛШ у хворих на хронічні обструктивні захворювання легень

Примітка. ДІ – довірчий інтервал, СШ – співвідношення шансів.

Таким чином, у нашому дослідженні встановлено, що для хворих із ХОЗЛ характерною є нормальна систолічна функція ЛШ і ДД ЛШ за типом порушеного розслаблення. Наші дані узгоджуються із результатами раніше проведених досліджень [3, 12, 14, 16], в яких було встановлено наявність ДД ЛШ у хворих на ХОЗЛ. Проте всі ці дослідження проведені на невеликій (менше 50) кількості хворих і потребували подальшого підтвердження результатів. Також у жодному з раніше проведених досліджень не було встановлено незалежних провісників ДД ЛШ у хворих на ХОЗЛ.

Причини дисфункції ЛШ у хворих на ХОЗЛ були предметом дискусії [8, 13]. Висловлювали думку про те, що вона виникає внаслідок гіпоксемії, гіперкапнії, коливань симпатоадреналового тонусу, що спостерігаються при ХОЗЛ [8]. Так, гіпоксемія і гіперкапнія, спричиняючи порушення внутрішньоклітинного транспорту кальцію у кардіоміоцитах, погіршують розслаблення обох шлуночків [17]. Іноді систолічна дисфункція ПШ призводить до зменшення переднавантаження ЛШ та зниження серцевого викиду, однак при ХОЗЛ цей механізм зустрічається нечасто, він більш характерний для інших станів, таких як первинна легенева гіпертензія, посттромбоемболічна легенева гіпертензія, деякі вроджені вади серця [2].

У хворих на ХОЗЛ ми спостерігали вищу порівняно з контрольною групою ЧСС, що зумовлено гіпоксемією або дією медикаментів (b-агоністів, теофіліну). Тахікардія може впливати на вкорочення діастоли таким чином, що скорочення передсердь відбувається перед завершенням ранньодіастолічного наповнення шлуночків: це проявляється як інверсія співвідношення Е/А.

З розвитком можливостей ехокардіографії з’явилися переконливі докази, що дисфункція ЛШ (зокрема діастолічна) у хворих на ХОЗЛ зумовлена, головним чином, механічною міжшлуночковою взаємодією, яка реалізується через спільні для обох шлуночків міжшлуночкову перегородку та перикард [9, 14]. Так, унаслідок систолічного перевантаження ПШ міжшлуночкова перегородка, сплющуючись, зміщується вліво, стискаючи ЛШ. Цей процес досягає максимуму наприкінці систоли, затримуючи відкриття мітрального клапана і ранньодіастолічне наповнення. Конфігурація міжшлуночкової перегородки дещо відновлюється під час пізньодіастолічного наповнення. Ці геометричні зміни зумовлюють перерозподіл трансмітрального потоку на користь пізньодіастолічного компоненту: доплерівський профіль наповнення ЛШ змінюється при цьому за типом порушеного розслаблення (подовжені IVRT, DecT, E<A).

За результатами проведеного дослідження можна припустити, що у хворих на ХОЗЛ з легеневою гіпертензією, у яких клінічно виявлені ознаки дихальної недостатності, задишка може бути зумовлена не лише основним захворюванням, а й ДД ЛШ.

Обмеженням цього дослідження є те, що не був проведений аналіз газового складу крові у хворих. Значення парціального тиску кисню та вуглекислого газу в артеріальній крові можуть впливати на функцію міокарда [3, 7].

Висновки

1. Для хворих на хронічні обструктивні захворювання легень характерною є діастолічна дисфункція лівого шлуночка, незалежним предиктором якої є легенева гіпертензія.
2. Хворим на хронічні обструктивні захворювання легень з ехокардіографічними ознаками легеневої гіпертензії доцільно проводити доплерівське дослідження трансмітрального потоку для виявлення можливої діастолічної дисфункції.
3. Наведені результати клініко-інструментального спостереження за хворими на хронічні обструктивні захворювання легень свідчать про необхідність пошуків методів корекції діастолічної дисфункції лівого шлуночка, що теоретично повинно позитивно впливати на якість комплексного лікування таких пацієнтів.

1. American Thoracic Society. ATS statement. Standards for the diagnosis and care of patients with chronic obstructive pulmonary disease: inpatient management of COPD // Amer. J. Respir. Crit. Care Med. – 1995. – Vol. 152 (Suppl.). – P. 77-120.
2. Barberа J.A., Peinado V.I., Santos S. Pulmonary hypertension in chronic obstructive pulmonary disease // Eur. Respir. J. – 2003. – Vol. 21. – P. 892-905.
3. Boussuges A., Pinet C., Molenat F. et al. Left atrial and ventricular filling in chronic obstructive pulmonary disease. An echocardiographic and Doppler study // Amer. J. Respir. Crit. Care Med. – 2000. – Vol. 162. – P. 670-675.
4. Burgess M.I., Mogulkoc N., Bright-Thomas R.J. et al. Comparison of echocardiographic markers of right ventricular function in determining prognosis in choronic pulmonary disease // J. Amer. Soc. Echocardiogr. – 2002. – Vol. 15. – P. 633-639.
5. Dittrich H.C., Chow L.C., Nicod P.H. Early improvement in left ventricular diastolic function after relief of chronic right ventricular pressure overload // Circulation. – 1989. – Vol. 80. – P. 823-830.
6. Kessler R., Faller M., Fourgaut G. et al. Predictive factors of hospitalization for acute exacerbation in a series of 64 patients with chronic obstructive pulmonary disease // Amer. J. Respir. Crit. Care Med. – 1999. – Vol. 159. – P. 158-164.
7. Kessler R., Faller M., Weitzenblum E. et al. “Natural history” of pulmonary hypertension in a series of 131 patients with chronic obstructive lung disease // Amer. J. Respir. Crit. Care Med. – 2001. – Vol. 164. – P. 219-224.
8. Kohama A., Tanouchi J., Kitabake A., Kamada T. Pathologic involvement of right ventricle in chronic cor pulmonale // Chest. – 1990. – Vol. 98. – P. 794-800.
9. Louie E.K., Rich S., Brundage B.H. Doppler echocardiographic assessment of impaired left ventricular filling in patients with right ventricular pressure overload due to primary pulmonary hypertension // J. Amer. Coll. Cardiology. – 1986. – Vol. 8. – P. 1298-1306.
10. MacNee W., Skwarski K.M. Right-heart failure and cor pulmonale // Cardiology / Eds. M.H. Crawford, J.P. DiMarco, W.J. Paulus. – 2nd ed. – Elsevier Ltd, 2004. – P. 1017-1036.
11. Marangoni S., Scalvini S., Schena M. et al. Right ventricular diastolic function in chronic obstructive lung disease // Eur. Respir. J. – 1992. – Vol. 5. – P. 438-443.
12. Ozer N., Tokgozoglu L., Coplu L., Kes S. Echocardiographic evaluation of left and right ventricular diastolic function in patients with chronic obstructive pulmonary disease // J. Amer. Soc. Echocardiography. – 2001. – Vol. 14. – P. 557-561.
13. Rao B.S., Cohn K.E., Eldridge F.L., Hancock H.Y. Left ventricular failure secondary to chronic pulmonary disease // Amer. J. Med. – 1968. – Vol. 45. – P. 229-241.
14. Schena M., Clini E., Errera D., Quadri A. Echo-Doppler evaluation of left ventricular impairment in chronic cor pulmonale // Chest. – 1996. – Vol. 109. – P. 1446-1451.
15. Stojnic B.B., Brecker S.J., Xiao H.B. et al. Left ventricular filling characteristics in pulmonary hypertension: a new mode of ventricular interaction // Brit. Heart J. – 1992. – Vol. 68. – P. 558-563.
16. Tutar E., Kaya A., Gulec S. et al. Echocardiographic evaluation of left ventricular diastolic function in chronic cor pulmonale // Amer. J. Cardiology. – 1999. – Vol. 83. – P. 1414-1417.
17. Vitarelli A., Gheorghiade M. Diastolic heart failure: standard Doppler approach and beyond // Amer. J. Cardiology. – 1998. – Vol. 81. – P. 115-121.
18. Weber K.T., Janicki J.S., Shroff S., Fishman A.P. Contractile mechanisms and interaction of the right and left ventricles // Amer. J. Cardiology. – 1981. – Vol. 47. – P. 686-695.
19. Weitzenblum E. Chronic cor pulmonale // Heart. – 2003. – Vol. 89. – P. 225-230.

Left ventricular function in patients with chronic obstructive pulmonary disease

V.E. Gorodetsky

The present study evaluated left ventricular (LV) function in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Ninety patients with COPD were studied by means of ECG, Doppler echocardiography and spirography. Compared with controls, patients with COPD had significantly lower E/A values of transmitral flow, longer DecT and IVRT. Overall, 42 (46 %) patients had clear impaired relaxation pattern of LV diastolic dysfunction. Mean pulmonary artery pressure correlated significantly with LV filling parameters. Pulmonary hypertension appeared to be an independent predictor of LV diastolic dysfunction in patients with COPD.