Дисфункция эндотелия у больных сахарным диабетом 1 типа и диабетической кардиомиопатией

КРАЩІ НАУКОВІ РОБОТИ З КОНКУРСУ МОЛОДИХ УЧЕНИХ VII З’ЇЗДУ АСОЦІАЦІЇ ЕНДОКРИНОЛОГІВ УКРАЇНИ

4 місце

Рост заболеваемости сахарным диабетом (СД) наблюдается как в экономически развитых, так и в развивающихся странах мира. В нашей стране отмечается постоянный рост заболеваемости СД (как 1, так и 2 типа), который охватывает практически все возрастные группы, включая детей и подростков [4, 9].

СД как 1, так и 2 типа является независимым фактором риска развития кардиоваскулярной патологии, в частности ишемической болезни сердца (ИБС), инсульта, периферического заболевания артерий, а его распространенность обусловливает рост числа сердечно-сосудистых заболеваний в популяции в целом [3]. По данным большинства авторов, патология сердечно-сосудистой системы отмечается более чем у половины больных СД [19].

Формы поражения сердца при СД:
– диабетическая кардиомиопатия, основным патогенетическим фактором которой считаются метаболические нарушения в сердечной мышце;
– ИБС, как правило, обусловленная атеросклерозом коронарных сосудов;
– сочетание диабетической кардимиопатии и ИБС [7].
Предполагают, что у пациентов с СД в развитии кардиальной патологии играет роль сочетание нескольких факторов [1, 2, 8, 9]. Вследствие развития специфических для СД микроангиопатии, макроангиопатии, метаболических нарушений и диабетической автономной нейропатии ухудшается состояние как миокарда, так и коронарных артерий. Это приводит к развитию кардиальной систолической и диастолической дисфункции, что, в свою очередь, ведет к клинически выраженной кардиомиопатии, сердечной недостаточности и развитию угрожающих жизни аритмий.
Поражение сердца при СД 1 типа обусловлено развитием диабетической кардиомиопатии. Термин «диабетическая кардиомиопатия» отражает функциональное состояние миокарда преимущественно у молодых больных СД 1 типа без отчетливых признаков коронарного атеросклероза. Согласно исследованию R. Ilia у больных СД, не страдающих гипертензией, без значительных атеросклеротических изменений коронарных артерий по данным ангиографии были обнаружены снижение индекса ударного объема и повышение диастолического давления в левом желудочке (ЛЖ). Наблюдаемые изменения, свидетельствующие об уменьшении растяжимости миокарда ЛЖ, были интерпретированы как признаки субклинической кардиомиопатии [13].
Диастолическую дисфункцию миокарда определяют как невозможность ЛЖ принимать кровь под низким давлением и наполняться без компенсаторного увеличения давления в левом предсердии (ЛП). Согласно классификации, предложенной Ch. Dimitar [20, 22] в 1989 г., одним из первых проявлений поражения сердца при СД является изменение диастолической функции (ДФ) миокарда ЛЖ [3, 9]. ДФ ЛЖ представляет собой способность ЛЖ к расслаблению и полноценному кровенаполнению его камеры в период диастолы. Выделяют две фазы в процессе наполнения кровью: после открытия митрального клапана скорость потока крови через левое атриовентрикулярное отверстие быстро увеличивается до максимума и затем так же быстро уменьшается почти до нулевой линии. Этот ранний диастолический пик (пик Е) предшествует интервалу различной продолжительности, когда скорость потока остается на нулевой линии (диастазис). Наполнение камеры ЛЖ в 1-й фазе осуществляется пассивно – за счет градиента давления между полостями ЛЖ и ЛП. Чем выше эластичность стенки ЛЖ и степень ее расслабления, тем больше градиент давления и тем большее количество крови попадает в эту фазу в полость ЛЖ. Во 2-й фазе в поздней диастоле во время сокращения ЛП скорость потока крови увеличивается, образуя второй пик (пик А), и затем возвращается к нулевой линии, когда митральный клапан закрывается.
В норме у лиц молодого возраста при хорошей релаксации желудочков преобладает ранний диастолический пик по сравнению с предсердным пиком [16]. При нарушении процессов расслабления стенки ЛЖ в его полости возрастает конечное диастолическое давление (КДД) и уменьшается градиент давления между ЛП и ЛЖ, что делает невозможным полноценное наполнение камеры ЛЖ кровью в 1-ю фазу и приводит к компенсаторному усилению работы ЛП [11, 13, 16, 21]. При проведении допплеровского исследования параметров потока крови через митральный клапан во время диастолы это отражается в увеличении пиковой (максимальной) и интегральной скоростей потока во 2-ю фазу. При КДД >20 мм рт. ст. происходит так называемая псевдонормализация допплеровских индексов. При этом показатели 2-й фазы снова уменьшаются, но это происходит на фоне высоких цифр КДД и выраженной ригидности стенок ЛЖ. Описана картина «малого ригидного ЛЖ» при СД, формирующегося через 15-20 лет от начала заболевания [16, 21].
Несмотря на отсутствие дилатации ЛЖ и наличие нормальной функции выброса, у больных диабетической кардиомиопатией существенно снижается толерантность к физической нагрузке, наблюдаются застойные явления в легких, а значит, повышается вероятность развития сердечной недостаточности. В миокарде при СД возникают дистрофические изменения, в патогенезе которых имеют значение первичное нарушение метаболизма кардиомиоцитов (обусловленное нарушением всех видов обмена), микроангиопатия, т. е. поражение мелких артерий миокарда, нейропатия, приводящая к нарушению регуляции сердечного ритма, а также снижение «податливости» миокарда ЛЖ, связанное с развитием интерстициального кардиосклероза и нарушением деятельности клеточных органелл, контролирующих транспорт ионов, особенно ионов Са²⁺.
Избыточное накопление Са²⁺ в миоплазме в итоге приводит к необратимому разрушению клеточных мембран. Концентрация Са²⁺ в миоплазме начинает возрастать уже в начальном периоде ишемии, что определяет скорость расхода энергетических запасов, а также развитие ишемической контрактуры миокарда.
В настоящее время возрос интерес к роли функции эндотелия в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний [21]. Эндотелий – это монослой эндотелиоцитов, выполняющий функции транспортного барьера между кровью и сосудистой стенкой, реагирующий на механическое воздействие потока крови и напряжение сосудистой стенки, чувствительный к различным нейрогуморальным агентам. Эндотелий непрерывно вырабатывает огромное количество важнейших биологически активных веществ. По сути, он является гигантским паракринным органом человеческого организма. На сегодня дисфункцию эндотелия определяют как нарушение равновесия противоположно действующих медиаторов – веществ, вырабатываемых клетками эндотелия (эндотелины, цитокины и простагландины), возникновение «порочных кругов», нарушающих кардиоваскулярный гомеостаз [5, 13].
Дисфункция эндотелия – самый ранний этап в развитии неблагоприятных сердечно-сосудистых осложнений у больных СД, что подтверждается многочисленными исследованиями, в ходе которых прослеживалась взаимосвязь между дисфункцией эндотелия и развитием поражения сердечно-сосудистой системы [12, 17, 18].
Целью нашего исследования было изучение ДФ ЛЖ и ее взаимосвязи с дисфункцией эндотелия у больных СД 1 типа без признаков коронарного атеросклероза.
Было обследовано 45 пациентов СД 1 типа (средний возраст 30,1±1,3 года) с различной длительностью заболевания – от впервые выявленного до 28 лет (средняя продолжительность заболевания СД 14,5±1,7 года). Контрольная группа состояла из 12 здоровых лиц (средний возраст 28,3±1,7 года). Для оценки функции ЛЖ всем больным проводилась допплер-эхокардиография. С целью изучения функции эндотелия определяли эндотелийзависимую релаксацию с использованием пробы Целлермаера-Соренсена и уровень эндотелина-1 в плазме крови.
Сократительная способность ЛЖ была сохранена у всех обследуемых пациентов: у больных СД фракция выброса ЛЖ составила 65,4±1,2%, у пациентов контрольной группы – 67,3±1,4 (р>0,05). Ударный объем у больных СД составлял 68,3±1,9%, у пациентов контрольной группы – 71,8±4,8% (р>0,05). У 29 из 45 больных СД (64,4%) выявлена диастолическая дисфункция ЛЖ. При оценке отмечено изменение отношения Е/А, где Е – ранний диастолический пик, А – второй пик, образующийся в поздней диастоле во время сокращения предсердий. Так, в группе больных СД отношение Е/А составляло 1,2±0,2 по сравнению с 1,79±0,2 у лиц без СД, что позволяет говорить о наличии диастолической дисфункции ЛЖ у больных СД. Длительность периода изоволюмической релаксации (IVRT) у больных СД составляла 93,8±1,7, у пациентов контрольной группы – 106,8±1,2 (р>0,001). Время замедления (deceleration time, DT) ЛЖ достоверно не отличалось у лиц, страдающих СД, по сравнению с аналогичным показателем у лиц контрольной группы (229,7±1,8 и 186±14,6 соответственно; р>0,05). Скорость циркулярного сокращения волокон миокарда (Vcf ) в группе больных СД составила 1,2±0,045, у пациентов контрольной группы – 1,142±0,037 (р>0,05), степень сокращения переднезаднего размера ЛЖ во время систолы (FS) – 36,29±1,2 и 33,05±0,6% соответственно (р<0,05), что позволяет предположить повышенную сократительную готовность кардиомиоцитов у лиц, страдающих СД.
При первичном исследовании 29 пациентам с признаками диастолической дисфункции проводилась проба Целлермаера-Соренсена. Выявлено достоверное нарушение эндотелийзависимой вазодилатации у больных СД с кардиомиопатией (8,4±1,5%) по сравнению с больными СД без кардиомиопатии (13,6±0,9%) (р<0,001) и пациентами контрольной группы (17,6±1,3%; р<0,001). Уровень эндотелина-1 в плазме крови в группе больных СД был достоверно выше, чем в контрольной группе – 2,7±0,37 и 0,1±0,06 фмоль/мл соответственно (р<0,001).
Наши данные свидетельствуют о том, что более чем у 2/3 молодых больных, страдающих СД 1 типа, с сохраненной систолической функцией ЛЖ отмечается субклиническая диастолическая дисфункция ЛЖ, которая является маркером развития диабетической кардиомиопатии. Также показано, что у больных СД с диабетической кардиомиопатией отмечается дисфункция эндотелия в виде замедленного и недостаточного вазодилатирующего эффекта при проведении манжеточной пробы и увеличения концентрации эндотелина-1 в плазме крови.

Список литературы находится в редакции.