Influence of hemodialysis procedure on systolo-diastolic parameters of heart in patients with chronic heart failure


O.R. Pestovskaya, N.P. Potekhin, M.Yu. Chernov

Federal Budgetary Institution “Main Military Clinical Hospital n.a. Academician N.N. Burdenko” Ministry of Defense of Russian Federation
Purpose. Studies on the effect of hemodialysis on echocardiographic parameters characterizing the functional state of the heart.Material and methods. The study included 23 patients with end-stage renal disease (ESRD) (15 men and 8 women) aged 28 to 50 years. All the patients underwent paired (before hemodialysis and within 2 hours of it) echocardiographic studies, including tissue Doppler imaging mode.Results. After hemodialysis decreased left ventricular volume indices increased flow rate of early filling to form a type E> A, apparently associated with a rapid decrease preload index deteriorated Tei.Conclusion. Patients with end-stage renal failure is expedient to echocardiography in the dynamics before and after hemodialysis in comparable time periods.

Введение

В настоящее время, несмотря на достижения современной медицины, по данным многоцентровых эпидемиологических исследований (NHANES и др.), распространенность болез­ней почек остается высокой: от 10 до 20 %, а ежегодный прирост числа больных, нуждающихся в заместительной почечной терапии (ЗПТ), составляет 250 человек на 1 млн жителей.

Вследствие длительного гемодиализа (ГД) развиваются нарушения функции сердца и гемодинамики, приводящие к сердечной недостаточности. Сердечно-сосудистые осложнения при хронической почечной недостаточности (ХПН), в т. ч. у больных, находящихся на ЗПТ, многообразны, выявляются с высокой частотой и оказывают существенное влияние на прогноз [1—3]. В 1974 г. впервые было показано, что более 50 % летальных исходов у больных, находившихся на ГД, вызваны сердечно-сосудистыми осложнениями [4]. Данные более позд­них исследований подтвердили, что 40—50 % летальных исходов у этих пациентов связаны именно с поражением сердечно­сосудистой системы, а в каждом пятом случае причиной смерти является инфаркт миокарда [5]. Риск сердечно-сосудистой смерти у больных, находившихся на ГД, в десятки раз выше, чем в общей популяции [6]. Это связано с большей агрессивностью профиля сердечно-сосудистых факторов риска у пациентов на ЗПТ, связанных с дислипопротеинемией,занемией, а также специфической группой сердечно-сосудистых факторов риска — т. н. уремических, среди которых определенную роль играет и сама процедура ГД. Изменения гемодинамики, наблюдающиеся во время сеанса ГД, играют существенную роль в патогенезе сердечно-сосудистых осложнений у данной категории больных [7, 8]. В связи с этим закономерности формирования сердеч­но-сосудистых осложнений у больных хронической болезнью почек (ХБП), в т. ч. находящихся на ГД, в настоящее время являются предметом интенсивного изучения.

Эхокардиография рассматривается как основной визуали­зирующий метод, позволяющий оценивать состояние сердца. Ультразвуковое исследование способствует выявлению не только структурных, но и функциональных изменений его, а также описанию их в динамике. Хорошо известно, что интерпретация показателей, характеризующих функцию сердца, у больных на ГД бывает затруднена, что во многом связано с зависимостью от уровня пред- и постнагрузки параметров, характеризующих систолу и диастолу [9—15]. Следовательно, необходим поиск возможностей “объемнезависимой” оценки функции сердца. Эхокардиографические показатели, описы­вающие гемодинамику, которые получаются у пациентов, находящихся на ГД, являются производными от собственных свойств миокарда, свойств сосудистой системы и воздействия “эффективного” объема крови. Во время ГД быстро выво­дящийся объем жидкости меняет эти условия независимо от функции левого желудочка (ЛЖ) [9]. Артериальная гипотен­зия, развивающаяся на фоне снижения ударного выброса во время ГД, является одним из основных и часто встречающихся осложнений (25—30 %). Патогенез артериальной гипотензии, ассоциированной с процедурами ГД, до конца не изучен. Хорошо известные компенсаторные механизмы, например тахикардия и артериальная вазоконстрикция, требуют соответствующего венозного возврата, в то время как процесс ультрафильтрации обусловливает потребление определен­ного объема жидкости из большого круга кровообращения. Адекватная поддержка наполнения сердца при уменьшении венозного давления зависит от диастолической функции ЛЖ. Гипертрофия ЛЖ, фиброз миокарда, который больше выражен у больных терминальной почечной недостаточно­стью (ТПН), чем у пациентов с аналогичным индексом массы миокарда без заболевания почек, а также гиперволемия перед началом сеанса ГД приводят к увеличению преднагрузки, что сильно искажает показатели диастолической функции ЛЖ [12]. Влияние изменений преднагрузки имеет не только решающее значение в оценке показателей диастолы, но и должно учитываться при оценке систолической функции. В частности, систолическая скорость движения фиброзного кольца митрального клапана (ФК МК) в режиме тканевого допплера в значительной степени зависит от изменения преднагрузки объемом и не всегда может быть использована для оценки сократительной функции (СФ) ЛЖ (особенно в критических ситуациях, например ГД, проводимый в реанимации) [13]. Таким образом, показатели допплерографии следует использовать с осторожностью при оценке функции сердца, в первую очередь диастолы, как наиболее зависимой от преднагрузки.

Постоянные сеансы ГД могут приводить к нарушениям сегментарной сократимости в отсутствие ишемической болезни сердца. Выявленные изменения коррелируют с уменьшением коронарного кровотока в определенном бас­сейне [14]. Факторы, приводящие к нарушениям локальной сократимости, включают снижение коронарного резерва, нарушение микроциркуляции, неэффективность регуляции сосудистого тонуса в ответ на ультрафильтрацию.

Коронарная микрососудистая дисфункция приводит к нарушению перфузии миокарда при каждом сеансе ГД. Этот процесс играет важную роль в снижении СФ ЛЖ и развитии сердечной недостаточности. При эхокардиографии это может отражаться в виде нарушений локальной и глобальной сократимости, снижении фракции изгнания (ФИ) и фракции укорочения (ФУ), снижении систоличес­ких скоростей движения миокарда, оцененных в режиме тканевого допплера. Показано, что во время ГД в 33 % выявляются бессимптомные эпизоды ишемии миокарда [16]. Важную роль в этом могут играть также некоронарогенные факторы: повышение частоты сердечных сокраще­ний (ЧСС), уменьшение времени наполнения коронарных артерий (гипотензия и гиповолемия), о чем свидетельствует отсутствие значимого (> 50 %) стеноза коронарных артерий у 25—50% пациентов с проявлениями ишемии, находящихся на ГД [17].

Целью настоящего исследования стало изучение влияния процедуры ГД на функциональное состояние сердца. С целью достижения поставленной цели исследования решались сле­дующие задачи — сравнительная оценка основных эхокарди­ографических показателей, характеризующих гемодинамику, у пациентов на ЗПТ до и после сеанса ГД, анализ изменений функции ЛЖ до и после процедуры ГД у той же группы боль­ных с использованием современных методов ультразвуковой диагностики.

Материал и методы

Обследованы 23 пациента с ТПН в возрасте от 28 до 50 лет, в т. ч. 15 мужчин и 8 женщин, не имевших в анамнезе сердеч­но-сосудистых заболеваний. Причинами развития ТПН были хронический гломерулонефрит (20 больных) и поликистоз почек (3 больных). Период нахождения на ЗПТ составил от 2 месяцев до 14 лет.

Для проведения ГД в качестве сосудистого доступа формиро­валась артериовенозная фистула на предплечье. ГД проводился 2 раза в неделю сеансами по 4 часа на современных аппаратах “Искусственная почка” Fresenius 4008 (ФРГ) с использованием бикарбонатного диализирующего раствора и индивидуально подобранного объема ультрафильтрации.

Всем пациентам было проведено 46 парных трансторакаль­ных эхокардиографических исследований, выполненных до и после (в пределах от одного до двух часов) сеанса ГД. Выбор времени исследования после процедуры определялся предпо­ложением о достижении состояния нормоволемии в течение второго часа после сеанса ГД.

Эхокардиография выполнялась на ультразвуковом диагно­стическом аппарате Acuson Seguoia-512 (Siemens, Германия) с использованием фазированного датчика с частотой 2—4 МГц. Использовался расширенный протокол трансторакальной эхокардиографии, включивший помимо параметров стандартного исследования следующие показатели:

  • Dp/dt max — максимальная скорость повышения дав­ления в ЛЖ по потоку митральной регургитации, в мм рт. ст./с;
  • MPI — myocardial performance index (или Tei-индекс), индекс миокардиального стресса, миокардиальный индекс общей дисфункции сердца. Рассчитывается как отношение суммы периодов изоволюмического сокращения и расслабления к периоду изгнания;
  • IVRT — время изоволюмического расслабления ЛЖ, м/с;
  • Емкмк — отношение максимальной скорости трансмитраль­ного потока в раннюю диастолу к максимальной скорости трансмитрального потока в период систолы предсердий;
  • Етктк— отношение максимальной скорости транстрикуспидального потока в раннюю диастолу к максимальной скорости транстрикуспидального потока в период систолы предсердий;
  • максимальные скорости движения медиального и латераль­ного отделов фиброзных колец митрального и трикуспидального клапанов в раннюю диастолу и в период систолы предсердий, а также отношение скоростей в раннюю диастолу к скоростям в период систолы предсердий.

Кроме показателей, представленных в таблице, анализи­ровались изменения выраженности клапанной регургитации, максимальной скорости повышения давления в правом желу­дочке по потоку трикуспидальной регургитации (dp/dtmaxТР). Изучались показатели внутри- и межжелудочковой задержки.

Таблица. Основные эхокардиографические показатели до и после сеанса гемодиализа (n = 23).

Возраст пациентов до 50 лет позволил исключить изменения допплеровских спектров потоков через митральный и трикуспидальный клапаны, обусловленные старением.

Результаты и обсуждение

Динамика основных эхокардиографических показателей до и после сеанса ГД представлена в таблице.

После сеанса ГД изменялись условия работы сердца, что подтверждалось тенденцией к уменьшению размеров и объ­емов ЛЖ, а также достоверным уменьшением площади левого предсердия. Причиной наблюдаемого феномена является снижение преднагрузки в результате быстрого удаления 2—3 литров жидкости. Несмотря на заметное уменьшение площади струи и длительности митральной регургитации (МР) после ГД, связанное с уменьшением объема крови и размера левого предсердия, отношение площади струи МР к площади левого предсердия практически не менялось (до ГД 0,12 ± 0,07 и после ГД 0,11 ± 0,08). Снижение уровня преднагрузки после сеанса ГД также явилось причиной уменьшения ударного объема (УО) левого желудочка. Увеличение ЧСС после сеанса ГД, вероятно, носило компенсаторный характер в ответ на сни­жение ударного объема и обеспечило поддержание минутного объема кровотока (МОК) на оптимальном уровне. Тем не менее такие гемодинамические эффекты ГД, как повышение ЧСС и артериальная гипотензия, могут способствовать в последующем развитию ишемии миокарда.

С целью оценки динамики систолической функции сердца анализировались различные эхокардиографические пока­затели до и после ГД. Тем не менее ни фракция изгнания ЛЖ, ни максимальные скорости повышения давления в желудочках (dp/dtmax), ни систолические скорости движения различных отделов фиброзных колец атриовентрикулярных клапанов достоверно не изменились. В то же время нами была отмечена тенденция к увеличению максимальной ско­рости движения латерального отдела ФК МК (показатель, отражающий глобальную СФ ЛЖ, увеличился с 14 до 17 см/с [p = 0,16])

В связи с тем что показатели диастолической функции явля­ются в большей степени объем-зависимыми, чем показатели систолической функции ЛЖ, их интерпретация производи­лась с осторожностью. Тесная связь показателей диастолы с уровнем преднагрузки затрудняет оценку диастолической функции у пациентов, находящихся на ГД. Уменьшение преднагрузки после диализа вызвало тенденцию к снижению максимальных скоростей в раннюю диастолу, повышению максимальных скоростей в период систолы предсердий, а также статистическое достоверное снижение соотношения этих скоростей (коэффициент Е/А) трансмитрального и транстрикуспидального потоков.

Эти данные соответствуют результатам других исследований, показывающих, что наличие гиперволемии перед диализом способствует увеличению скорости раннего наполнения (Е), что приводит к изменению формы потока по типу Е > A и недооценки степени диастолической дисфункции, имеющейся до сеанса ГД (рис. 1).

Рисунок 1. Трансторакальное эхокардиографическое исследование, выполненное перед процедурой ГД. Верхушечная 4-камерная позиция. В режиме импульсно-волнового допплера зарегистрирован спектр трансмитрального потока. Максимальная скорость пика Е выше максимальной скорости пика А.

В свою очередь после про­ведения сеанса ГД быстрое снижение преднагрузки имити­рует появление нарушения диастолической функции (Е < A) (рис. 2).

Рисунок 2.Трансторакальное эхокардиографическое исследование, выполненное после процедуры ГД. Верхушечная 4-камерная позиция. В режиме импульсно-волнового допплера зарегистрирован спектр трансмитрального потока. Максимальная скорость пика Е снижается и становится меньше максимальной скорости пика А. Также отмечается увеличение времени замедления потока в период раннего наполнения левого желудочка (пик Е).

Нами не было выявлено влияния процедуры ГД на показа­тели движения фиброзных колец атриовентрикулярных кла­панов в режиме тканевого допплера в фазу ранней диастолы. Тем не менее в период предсердной систолы максимальная скорость движения медиального отдела фиброзного кольца митрального клапана (скорость a,мкм) возрастала (р = 0,03). Подобные изменения могут быть обусловлены ухудшением диастолической функции ЛЖ. Однако нельзя исключать, что на данный показатель также оказывает влияние выра­женность преднагрузки. Таким образом, полученные нами результаты подтверждают вывод большинства исследовате­лей об ограниченных возможностях эхокардиографии для оценки диастолической функции ЛЖ у пациентов, находя­щихся на ГД.

Сеанс ГД вызывал ухудшение показателя общей (систоли­ческой и диастолической) миокардиальной дисфункции — MPI (индекса Tei). На первый взгляд это было вызвано укорочением периода изгнания ЛЖ. Отсутствие достовер­ных изменений времени изоволюмического расслабления и времени изоволюмического сокращения ЛЖ на фоне укорочения длительности сердечного цикла, а также увели­чение нормированного по длительности сердечного цикла времени изоволюмического расслабления свидетельствуют о возможном влиянии периодов изоволюмического сокращения и изоволюмического расслабления на изменение индекса Tei после сеанса ГД. Следует, тем не менее, подчеркнуть, что индекс Tei не позволяет определить ведущий механизм дисфункции миокарда: снижение сократимости, неполную релаксацию, изменения пред- и постнагрузки. Повышение индекса Tei может быть обусловлено как ухудшением глобаль­ной функции сердца, так и влиянием других факторов. Это связано с тем, что продолжительность временных интервалов фазовой структуры сердечного цикла зависят не только от сократимости или расслабления левого желудочка, но и от уровня артериального давления, а также характера наполне­ния левого желудочка [18]. Разнонаправленные изменения индекса Tei и систолической скорости движения латеральной части ФК МК, выявленные в нашем исследовании, не поз­воляют сделать однозначный вывод об ухудшении СФ ЛЖ. Наши результаты скорее свидетельствуют о влиянии уровня преднагрузки на величину индекса Tei.

После проведения ГД нами не было зарегистрировано при­знаков внутри- и межжелудочковой диссинхронии — одного из возможных компонентов патогенеза сердечной недоста­точности. Отсутствовали достоверные изменения времени межжелудочковой механической задержки и длительности задержки между сокращением межжелудочковой перегородки и задне-боковой стенкой левого желудочка. При нормировании длительности задержки между сокращением межжелудочковой перегородки и задне-боковой стенки левого желудочка по длительности сердечного цикла была выявлена тенденция к увеличению внутрижелудочковой задержки (р = 0,28).

В нашем исследовании у одного пациента в возрасте 48 лет, не имевшего исходных нарушений сократимости, после процедуры ГД на фоне тахикардии появилась преходящая дискинезия задней стенки ЛЖ, не сопровождавшаяся какой-либо динамикой на ЭКГ и клиническими проявлениями стенокардии. Мы полагаем, что эти нарушения локальной сократимости имели коронарогенный генез. Это предпо­ложение базируется на преходящем характере нарушений локальной сократимости и концепции ишемического каскада, предполагающей, что нарушения кинетики стенок обычно предшествуют клиническим и электрокардиографическим проявлениям ишемии миокарда.

Таким образом, результаты настоящего исследования свидетельствуют о том, что для объективной оценки влияния сеанса ГД на внутрисердечную гемодинамику и систоло-диастолическую функцию сердца необходимо измерить размеры и объемы полостей сердца до и после ГД, а также проанализировать динамику показателей глобальной и локальной сократимости с использованием всех доступных эхокардиог­рафических методов (тканевая допплерография, определение Tei-индекса, dp/dtmax, визуальная оценка сократимости стенок и другие аналогичные параметры). Процедура ГД в резуль­тате быстрого удаления жидкости приводит к снижению преднагрузки и уменьшению полостей левого предсердия и ЛЖ. Уменьшение УО не приводит к выраженному снижению МОК благодаря увеличению ЧСС. Ухудшение показателя общей миокардиальной дисфункции (индекса Tei), по нашим данным, в большей степени связано с изменением преднагрузки, хотя нельзя исключить и другие механизмы, влияющие на показатель миокардиального стресса. Следовательно, эхокардиография у пациентов, находящихся на ГД, долж­на проводиться в условиях максимально приближенных к нормоволемии и “сухому весу”, чтобы избежать влияния увеличения преднагрузки (оптимально через 1—2 часа после сеанса ГД, по данным некоторых авторов). Особенно это касается оценки диастолической функции, показатели которой в наибольшей степени зависят от изменений преднагрузки. Эхокардиографию в динамике у диализных пациентов с целью повышения валидности результатов следует проводить в сопоставимые временные периоды.


About the Autors


Pestovskaya O.R. – head of Functional-Diagnostic testings center, Functional-Diagnostic specialist at Federal Budgetary Institution “Main Military Clinical Hospital n.a. Academician N.N. Burdenko” Ministry of Defense of Russian Federation.
E-mail: or-pest@yandex.ru;
Potekhin N.P. – vice-head of Hospital on medical division, professor, honored physician of Russian Federation, Federal Budgetary Institution “Main Military Clinical Hospital n.a. Academician N.N. Burdenko” Ministry of Defense of Russian Federation.
Chernov M.Yu. – ultrasound diagnostics specialist (cardio-vascular system) in Functional-Diagnostic testings center at Federal Budgetary Institution “Main Military Clinical Hospital n.a. Academician N.N. Burdenko” Ministry of Defense of Russian Federation.


Similar Articles


Бионика Медиа