В настоящее время отмечается рост заболеваемости сахарным диабетом 2 типа (СД2) и бронхиальной астмой (БА). Остается высоким медико – социальный и экономический ущерб от этих болезней [1]. СД является прямым фактором риска патологии сердечно-сосудистой системы, которая занимает одно из ведущих мест среди его поздних осложнений [2, 3]. Таким образом, состояние сердца у больных СД2 и БА приобретает особую актуальность.
Цель работы: изучить взаимосвязь гормонально-метаболических показателей и функционального состояния миокарда у пациенток с сахарным диабетом 2 типа и бронхиальной астмой.
Материал и методы. Обследовано 26 женщин в возрасте от 44 до 70 лет, которые были разделены на 3 группы. Первую группу составили 9 женщин с СД2, средний возраст - 60,15±0,92 лет. Во вторую группу вошли 9 пациенток с БА, их средний возраст составил 58,56±0,79 лет. В третью группу были включены 8 пациенток с сочетанием СД2 и БА, средний возраст которых был 61,23±0,95 год. В контрольную группу вошли 15 практически здоровых женщин, их средний возраст – 51,26±1,73 год. Диагнозы сахарного диабета и бронхиальной астмы были выставлены соответственно на основании критериев Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) [4] и рекомендаций Глобальной стратегии лечения и профилактики бронхиальной астмы (GINA) [5]. Все пациентки СД2 на момент исследования находились на таблетированной сахароснижающей терапии. В исследование не включали женщин с бронхиальной астмой, которые находились на постоянном лечении пероральными или ингаляционными глюкокортикостероидами, с пороками сердца, нарушением ритма и проводимости.
У всех обследованных определялись антропометрические показатели: рост, масса тела, окружность талии (ОТ), окружность бедер (ОБ), с дальнейшим расчетом индекса массы тела (ИМТ) по формуле ИМТ=(вес(кг))/(рост(м))2. Для определения характера распределения жира использовали показатель отношения окружности талии к окружности бедер (ОТ/ОБ). При ОТ/ОБ более 0,8 констатировали абдоминальный тип ожирения.
Всем пациенткам производился забор крови из локтевой вены утром натощак. Определение гликемии в плазме венозной крови проводилось глюкозооксидазным методом на биохимическом анализаторе «Screen Master Plus» компании Hospitex diagnostic (Швейцария). Уровень иммунореактивного инсулина (ИРИ) исследовался методом иммуноферментного анализа на аппарате «Axsym» (Abbot, Германия). Инсулинорезистентность оценивалась по показателю HOMA-IR (ИРИ х гликемия натощак / 22,5). Превышение HOMA-IR более 2,77 свидетельствовало о наличии инсулинорезистентности. Содержание общего холестерина (ОХ), холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП), триглицеридов (ТГ), холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП) определялось спектрофотометрическим методом на биохимическом анализаторе «Screen Master Plus» (Hospitex diagnostic, Швейцария). Рассчитывался коэффициент атерогенности. Уровни лептина, резистина, адипонектина исследовались на микропланшетном ридере «Experst plus Asys» (Австрия).
Эхокардиографическое исследование проводили на аппарате Sonoase X8 (Medison, Корея) в M-, B-, D-режимах в стандартных позициях. Количественная оценка структуры и функции камер сердца проводилась согласно совместным рекомендациям Американского эхокардиографического общества, Европейской эхокардиографической ассоциации [6]. Морфометрические показатели ЛЖ оценивались по толщине межжелудочковой перегородки в диастолу и систолу (МЖПд, МЖПс), толщине задней стенки ЛЖ в диастолу и систолу (ЗСЛЖд, ЗСЛЖс), конечному систолическому и диастолическому размерам ЛЖ (КСР, КДР), предсердно-желудочковому соотношению (ЛП/КДР), степень укорочения переднезаднего размера ЛЖ - %DS, индекс относительной толщины стенок ЛЖ (ИОТС).
Объемно-функциональные показатели ЛЖ оценивались по массе миокарда левого желудочка (ММЛЖ), индексу ММЛЖ (ИММЛЖ), конечному систолическому и диастолическому объемам (КСО, КДО), отношению КДО/ММЛЖ, степени укорочения переднезаднего размера ЛЖ - % DS. ММЛЖ рассчитывали по формуле, предложенной R. Devercux и N. Reichek [7]:
ММЛЖ= 1,04*[(МДПд+ЗСЛЖд+КДР)3-КДР3]-13,6.
ИММЛЖ рассчитывался исходя из индексации ММЛЖ к площади поверхности тела обследуемого(S м2). Относительную толщину стенок в диастолу (ОТС) определяли по формуле: ОТС=(ТМЖП+ТЗСЛЖ)/КДР.
Критерием гипертрофии ЛЖ являлось наличие двух из трех показателей: гипертрофия стенок ЛЖ (МЖПд и/или ЗСЛЖд), увеличение ММЛЖ, увеличение ИММЛЖ >95г/м2.
По фракции выброса (ФВ) и ударному объему (УО) судили о сократительной способности миокарда ЛЖ, в норме ФВ>55%, УО>60%. Диастолическая функция ЛЖ оценивалась по совокупности изменений соотношения величин максимальных скоростей раннего (VE) и позднего (VA) наполнения. Отношение скоростей VE/VA менее 1,0 принимали за признак диастолической дисфункции ЛЖ [8,9].
Для обработки материала использовались пакет программ SPSS 21 (лицензия №20130626-3, SPSS Inc., США) и следующие методы математической статистики: t критерий Стьюдента равенства средних (при неизвестной дисперсии), однофакторный многомерный дисперсионный анализ. Проводилась проверка выборки на нормальность, использовался критерий согласия Колмогорова – Смирнова. Рассчитывались показатели дескриптивной статистики: среднее арифметическое значение со средней ошибкой М±m, среднее квадратическое отклонение среднего арифметического значения (σ). При проверке всех гипотез использовался уровень значимости р=0,05. Статистическая обработка результатов проводилась с помощью Microsoft Excel для Windows.
Результаты и обсуждение. Как видно из табл. 1, ИМТ у всех обследуемых женщин был достоверно выше чем в контроле и соответствовал у женщин с БА избыточной массе тела, а у пациенток с СД2 и его сочетанием с БА – I степени ожирения.
Таблица 1. Антропометрические показатели у обследованных
Примечания: здесь и далее р1-2– достоверность различий между контролем и пациентами с СД2, р1-3 – достоверность различий между контролем и пациентами с БА, р1-4– достоверность различий между контролем и пациентами с сочетанием СД2 и БА, р2-3 - достоверность различий между пациентами с СД2 и БА, р2-4 - достоверность различий между пациентами с СД2и сочетанием СД2 и БА, р3-4- достоверность различий между пациентами с БА и сочетанием СД2 и БА.
Соотношение ОТ/ОБ во всех группах значимо превышало контрольное значение и свидетельствовало о распределении жировой массы по абдоминальному типу. Было отмечено, что у пациенток с сахарным диабетом выраженность абдоминального ожирения достоверно была больше по сравнению с пациентками с БА (p<0,05).
У всех обследованных на фоне избыточной массы и ожирения была выявлена атерогенная дислипидемия (табл. 2). Во всех трех группах пациенток было выявлено достоверное повышение уровня триглицеридов и снижение ХС ЛПВП по сравнению с группой контроля (р<0,05). Содержание общего ХС, ХС ЛПНП, коэффициент атерогенности имело лишь тенденцию к повышению (p>0,05).
Таблица 2. Показатели липидного спектра у обследованных
В табл. 3 представлены результаты обследования углеводного обмена. Уровень гликемии был существенно повышен как у больных с СД2 (10,12±0,63 ммоль/л; р<0,001), так и при его сочетании с БА (9,19±0,67 ммоль/л; р<0,001). Повышение концентрации глюкозы происходило на фоне достоверного усиления инсулинорезистентности. Так, если у пациенток с СД2 и его сочетанием с БА HOMA – IR свидетельствует о наличии инсулинорезистентности, то при БА превышение HOMA – IR контрольной величины позволяет говорить об усилении резистентности к инсулину у этих обследованных. Инсулинорезистентность сопровождалась компенсаторной гиперинсулинемией.
Таблица 3. Показатели углеводного обмена у обследованных
В жировой ткани синтезируется значительное количество активных веществ – адипокинов, к которым относятся лептин, резистин, адипонектин и другие[8, 9]. На фоне избыточной массы тела и ожирения во всех трех группах было выявлено достоверное повышение уровня лептина (p<0,05) (табл. 4). По-видимому, это можно объяснить тем, что при ожирении возникает компенсаторная резистентность гипоталамуса к центральному действию лептина, что в последующем по механизму отрицательной обратной связи приводит к гиперлептинемии [10].
У обследованных с СД2 выявлена положительная корреляция концентрации лептина с ОБ (r =0,423; р =0,028) и отрицательная – с уровнем адипонектина (r=-0,707; р<0,001).
Таблица 4. Содержание адипокинов в крови у обследованных
У женщин с БА обнаружена положительная корреляция концентрации лептина с ОТ (r =0,383; р =0,049), ОБ (r =0,408; р =0,035) и отрицательная - с уровнем адипонектина (r = -0,469; р =0,014). У пациенток с сочетанием этих заболеваний концентрация лептина положительно коррелировала с ИМТ (r =0,401; р =0,042) и отрицательно – с уровнем адипонектина (r = -0,589; р=0,002).
Если у женщин с СД2 наблюдалась только тенденция к повышению резистина, то при БА и ее сочетании с СД2 его уровень был достоверно повышен (p<0,05). У больных БА обнаружена положительная корреляция концентрации резистина и инсулина (r=0,444; р=0,020). У пациенток с сочетанием СД2 и БА выявлена положительная корреляция уровня резистина с инсулином (r=0,461; р=0,018) и НОМА-IR (r=0,428; р=0,029). По-видимому, определенную роль в развитие инсулинорезистентности при сочетании этих заболеваний играет резистин.
Обнаружена тенденция к снижению концентрации адипонектина относительно контрольной группы (р>0,05). В группе пациенток с сочетанием СД2 и БА выявлена отрицательная корреляция уровня адипонектина с ИМТ (r =-0,625; р<0,001), ОТ (r = -0,635; р<0,001) и ОБ (r = -0,558; р =0,003). У женщин с СД2 обнаружена отрицательная корреляция концентрации адипонектина с ОБ (r = - 0,400; р = 0,039) и уровнем инсулина (r = - 0,410; р = 0,034).
Мы оценили также показатели эхокардиографического обследования пациенток. При анализе морфометрических показателей левого желудочка (табл. 5) было выявлено, что наибольшим изменениям по сравнению с контролем был подвержен миокард левого желудочка у женщин с СД2. У них достоверно больше (р<0,05) была толщина МЖПд , МЖПс, ЗСЛЖд, ЗСЛЖс, а также КСР и ИОТС. У пациенток с СД 2 корреляционный анализ выявил отрицательную взаимосвязь адипонектина с ЗСЛЖд (r = -0,685; р=0,042) и МЖПд (r= -0,754; р=0,019). Возможно, гипоадипонектинемия играет определенную роль в ремоделировании миокарда у женщин с СД2.
У пациенток с сочетанием СД2 и БА достоверно были увеличены по сравнению с контролем толщина МЖПд , МЖПс и КСР (р<0,05). Кроме того, было обнаружено, что толщина ЗСЛЖд и ИОТС у обследованных с СД2 достоверно превышают таковую в группе с сочетанной патологией (р<0,05).
Таблица 5. Морфометрические показатели ЛЖ у обследованных
У женщин с БА наблюдалось достоверное повышение только показателей толщины межжелудочковой перегородки в диастолу и систолу (р<0,05). В этой группе была выявлена положительная корреляция между толщиной МЖПд и уровнем ТГ (r=0,731; р=0,025), а также между толщиной МЖПс и показателем HOMA – IR (r=0,689; р=0,040), концентрацией ТГ (r=0,714 р=0,031). По-видимому, определенную роль в ремоделировании миокарда ЛЖ у женщин с БА играет дислипидемия и усиление инсулинорезистентности.
Таким образом, у всех обследованных нами пациенток отмечается увеличение толщины миокарда ЛЖ, в основном за счет увеличения толщины МЖП как в систолу, так и в диастолу, а у пациенток с СД2 еще и за счет толщины ЗСЛЖ.
При анализе объемно-функциональных показателей ЛЖ (табл. 6) у всех пациенток было выявлено увеличение массы миокарда ЛЖ, однако наиболее значительно показатели ММЛЖ и ИММЛЖ изменялись при наличии СД2. ИММЛЖ у женщин с СД2 и при сочетании СД2 и БА были достоверно выше по сравнению с контролем.
Таблица 6. Объемно-функциональные показатели ЛЖ у обследованных
Если КДО достоверно не отличался от контроля ни в одной из групп, то КСО у пациенток с СД2 и при сочетании его с БА был значимо повышен в сравнении с контролем.
Соотношение КДО/ММЛЖ было достоверно ниже чем в контроле только у женщин с СД2, т.е. наблюдалось увеличение массы левого желудочка при сохранении исходного объема полости в диастолу, что подтверждает наличие гипертрофии миокарда ЛЖ у пациенток с СД2 без признаков его дилатации. Кроме того, только в группе с СД2 было выявлено статистически значимое уменьшение степени укорочения переднезаднего размера ЛЖ - % DS (64,11±1,39, р<0,05) по отношению к контрольным показателям (41,76±1,41), из чего следует, что для женщин с СД2 характерно нарушение локальной сократимости миокарда ЛЖ.
Статистически значимых отличий объемно-функциональных показателей миокарда ЛЖ у пациенток с БА относительно контроля мы не обнаружили (р>0,05). Таким образом, во всех группах обследуемых выявлена гипертрофия миокарда ЛЖ без явлений дилатации, наиболее выраженная при наличии СД2.
Как правило, увеличению левого предсердия и повышению давления в легочной артерии способствуют гипертрофия миокарда ЛЖ и возникающая в дальнейшем дилатация его полости. В отсутствии признаков дилатации ЛЖ у всех обследованных, несмотря на наличие гипертрофии миокарда ЛЖ, размер левого предсердия, соотношение ЛП/КДР и давление в легочной артерии не отличались от контрольных значений (р>0,05).
Размер ПЖ значимо не изменялся ни в одной из групп по сравнению с контролем (р>0,05), однако было выявлено, что у женщин с БА размер ПЖ (31,00±1,29 мм) статистически значимо превышал таковой при СД2 (26,33±0,33мм, р<0,005) и при сочетанной патологии (27,50±0,57 мм, р<0,05). В группе с сочетанием СД2 и БА корреляционный анализ выявил существенную положительную взаимосвязь между размером ЛП и уровнем глюкозы (r=0,752; р=0,032).
С процессом ремоделирования миокарда напрямую связаны и его функциональные изменения (табл. 7). У пациенток с СД2 и при его сочетании с БА было выявлено достоверное снижение ФВ по сравнению с контролем (р<0,01), хотя этот показатель во всех трех группах обследуемых оставался в пределах нормальных значений. Показатель УО у всех пациенток не отличался от контроля (р<0,05). Возможно, что увеличение массы миокарда ЛЖ у обследованных нами пациенток, компенсирует снижение его сократительной способности.
Была обнаружена отрицательная корреляция между уровнем глюкозы и показателем ФВ (r= -0,792; р<0,05) у пациенток с СД2, а также с показателем УО (r=-0,738; р<0,05) у женщин с сочетанием СД2 и БА. Вероятно, что при наличии СД2 гипергликемия напрямую влияет на снижение сократительной способности миокарда ЛЖ.
Таблица 7. Показатели систолической и диастолической функции миокарда у обследованных
Анализируя показатели трансмитрального кровотока, мы обнаружили значимое снижение (р<0,001) показателя Е и соотношения Е/А у пациенток с СД2 и при сочетании СД2 с БА по сравнению с контролем. Несмотря на то, что показатели Е и А у женщин с БА не отличались от контроля, соотношение Е/А у них, хотя и недостоверно, было ниже и составило 0,98±0,10 (р>0,05). Уменьшение соотношения Е/А ниже 1,0 свидетельствует о замедлении релаксации ЛЖ и говорит о нарушении диастолической функции у всех обследуемых [11,12]. Было выявлено достоверное увеличение по сравнению с контролем (0,72±0,05 м/с) показателя А только у пациенток с сочетанной патологией (0,86±0,05 м/с, р<0,05). При сравнении показателей трансмитрального кровотока между группами обследованных мы отметили, что показатель Е и соотношение Е/А у женщин с СД2 и сочетанной патологией были достоверно ниже, чем у пациенток с БА (р<0,05). Таким образом диастолическая дисфункция преобладала у пациенток с СД2 и сочетанной патологией, характеризовалась в основном замедлением наполнения ЛЖ, а у женщин с сочетанной патологией еще и ускорением систолы предсердий.
Выводы
- У обследованных на фоне избыточной массы тела и ожирения была выявлена атерогенная дислипидемия, гиперлептинемия, гиперрезистинемия, тенденция к снижению адипонектина.
- Во всех группах обследованных выявлена гипертрофия миокарда ЛЖ без явлений дилатации, наиболее выраженная при наличии СД2.
- У больных с СД2, БА и их сочетанием выявлена диастолическая дисфункция миокарда ЛЖ. При наличии СД2 диастолическая дисфункция сочеталась с достоверным уменьшение ФВ.
- В ремоделировании миокарда ЛЖ определенную роль при СД2 может играть гипоадипонектинемия, а при БА – дислипидемия и усиление инсулинорезистентности.