Pulmonary hypertension in dialysis patients


E.O. Borodulina, S.A. Karpunin, A.M. Shutov

1Kirov Regional Clinical Hospital, Healthcare Educational Institution "Nephrology Advisory Council" 2 Ulyanovsk State University, School of Medicine
Purpose. The aim of this study was to evaluate the dynamics of pulmonary artery pressure within a year of hemodialysis treatment and investigate the relationship between blood flow in arteriovenous fistula and pulmonary artery pressure.
Material and methods. 50 dialysis patients (19 males and 31 females) were evaluated. At the beginning of dialysis 42 patients had arterial hypertension and 32 patients – chronic heart failure. At the beginning of dialysis and after a year follow up in all patients cardiac functions were evaluated by echocardiography and arteriovenous fistula flow (AVF) was measured by Doppler sonography. Pulmonary hypertension was diagnosed according to criteria of Guidelines for the Diagnosis and Treatment of Pulmonary Hypertension of the European Society of Cardiology.
Results. Pulmonary hypertension was found in 29 (58%) patients. Before the beginning of dialysis correlation was detected between systolic PAP and LVMMI (r=0.56; P=0.008), left ventricular ejection fraction (r=-0.54; P<0.001), hemoglobin (r=-0.37; P=0.01) and LV isovolumic relaxation time (IVRT: r=0.79; P<0.001).
At the end of the follow-up left ventricular myocardial mass decreased from159.1±35.8 to 129.1±42.2 g/m2 (Р=0.04), systolic PAP decreased from 46.3±16.1 to 40.4±11.7 mm Hg (Р=0.01). No correlation was found between PAP and arteriovenous fistula flow (r=0.11; P=0.3).
Conclusion. Pulmonary hypertension was observed in half of the patients at the beginning of HD and was associated with left ventricular hypertrophy, systolic and diastolic left ventricular dysfunction. A year later a partial regression of LVH and decrease the severity of pulmonary hypertension were found. There was no correlation between arteriovenous fistula flow and pulmonary artery pressure.

Введение

Хронической болезнью почек (ХБП) страдает каждый десятый житель земли. Несмотря на достигнутые успехи в диагностике и лечении, растет число больных, нуждающихся в заместительной почечной терапии (гемодиализ [ГД], перитонеальный диализ, трансплантация почки). Основной причиной смерти больных, получающих лечение гемодиализом, служит патология сердца и сосудов [1]. За последние два десятилетия масса исследований была посвящена артериальной гипертензии, гипертрофии и геометрии левого желудочка, систолической и диастолической дисфункции левого желудочка у больных на ГД, при этом практически не уделялось внимания правым отделам сердца.

Между тем, как показали исследования последних лет, у больных на ГД частота легочной гипертензии достигает 50% и более и она служит независимым предиктором смерти [2–4]. Легочную гипертензию делят на 5 клинических типов, легочную гипертензию при ХБП относится к 5-му типу – с неясной этиологией и патогенезом [5]. В качестве одной из возможных причин обсуждается дополнительный кровоток по артериовенозной (А-В) фистуле с увеличением притока крови к правым отделам сердца [6, 7]. Целью исследования стало изучение динамики давления в легочной артерии в течение года лечения ГД, а также связи между кровотоком в А-В фистуле и давлением в легочной артерии.

Материал и методы

Обследованы 50 больных, находившихся на лечении ГД. Мужчин было 19, женщин – 31, средний возраст составил 55±12 лет. Причины 5-й стадии ХБП: гломерулонефрит – 23 больных, сахарный диабет – 9, поликистоз почек – 8, мочекаменная болезнь – 5, интерстициальный нефрит – 2, амилоидоз почек – 2, пиелонефрит – 1 больной. На момент начала ГД 42 пациента имели артериальную гипертензию, 32 – хроническую сердечную недостаточность I–III функциональных классов по классификации Нью-Йоркской ассоциации сердца (NYHA). ХСН диагностирована и оценена в соответствии с Национальными рекомендациями ВНОК и ОССН по диагностике и лечению ХСН (третий пересмотр, 2009).

Гемодиализ проводили по 4 часа 3 раза в неделю на аппаратах Gambro Artis с использованием бикарбонатного диализирующего раствора и диализаторов Elisio 17H, Elisio 21H с мембраной Polynephron. Kt/V составил от 1,2 до 1,8. Период наблюдения за больными от начала лечения гемодиализом – 1 год.

Всем больным проведена эхокардиография и допплерэхокардиография до начала ГД и через год лечения ГД. Исследование выполнено на аппарате GE Vivid E9 в М-режиме импульсным датчиком 3,5 МГц в положении больного на левом боку. Все эхокардиографические исследования проведены одним специалистом. Измерения проведены согласно рекомендациям Американского эхокардиографического общества. Измеряли толщину межжелудочковой перегородки (МЖП) и задней стенки левого желудочка (ЗСЛЖ) в диастолу, определяли конечный диастолический размер (КДР), конечный систолический размер (КСР) левого желудочка, диаметр левого предсердия (ЛП). Рассчитывали объем левого желудочка в систолу (КСО) и в диастолу (КДО). Определяли ударный объем (УО), фракцию выброса (ФВ). Фракцию выброса считали сохранной при ФВ>50%. Массу миокарда левого желудочка (ММЛЖ) рассчитывали по формуле Devereux. Определяли индекс массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ) как отношение ММЛЖ к площади поверхности тела.

Гипертрофия миокарда левого желудочка диагностирована при ИММЛЖ 115 г/м2 и более у мужчин и 95 г/м2 и более у женщин. Относительная толщина стенки (ОТС) левого желудочка рассчитана по формуле: ОТС=2хЗСЛЖ/КДР. Нормальной геометрией левого желудочка считали ОТС≤0,42 при нормальном ИММЛЖ, концентрическое ремоделирование диагностировали при ОТС>0,42 и нормальном ИММЛЖ, концентрическую гипертрофию левого желудочка диагностировали при ОТС > 0,42 и увеличенном ИММЛЖ, эксцентрическую ГЛЖ – при ОТС≤0,42 и увеличенном ИММЛЖ [8].

Оценка диастолической функции левого желудочка проведена с помощью допплерэхокардиографии из верхушечного доступа в 4-камерном сечении сердца. Определены следующие параметры наполнения левого желудочка: максимальная скорость раннего диастолического наполнения (Е), максимальная скорость наполнения в систолу предсердий (А), отношение этих скоростей (Е/А), время изоволюмического расслабления (IVRT), время замедления потока раннего диастолического наполнения (DT).

Методом допплерографии определен кровоток в А-В фистуле. Легочная гипертензия диагностирована согласно Рекомендациям Европейского общества кардиологов [9].

Результаты обработаны с применением программы Statistica for Windows 6.0 с использованием критерия t Стьюдента для связанных и несвязанных переменных при распределении параметров, близком к нормальному; в случае если распределение отличалось от нормального, использовали критерий Mann–Whitney U. Проведен однофакторный корреляционный анализ (в зависимости от вида распределения – Pearson или Spearman), рассчитан χ2 с поправка Йейтса. При распределении данных, близком к нормальному, показатели представлены как M±SD, где M – среднее арифметическое, SD – стандартное отклонение. В противном случае данные представлены в виде Me и ИКР, где Me – медиана, ИКР – интерквартильный размах: 25–75-й процентили. Различие считали достоверным при Р<0,05.

Результаты

Характеристика больных представлена в табл. 1. До начала лечения ГД гипертрофия левого желудочка диагностирована у 46 больных, ИММЛЖ составил 159,1±35,8 г/м2. Тридцать больных имели сохранную фракцию выброса левого желудочка (ФВ>50%). Легочная гипертензия наблюдалась у 29 (58%) больных. До начала ГД прослеживалась прямая связь между систолическим давлением в легочной артерии (СистДЛА) и ИММЛЖ (r=0,56; P=0,008), временем изоволюмического расслабления левого желудочка (r=0,79; P<0,001) и обратная связь между СистДЛА и ФВ левого желудочка (r=-0,54; P<0,001) и гемоглобином (r=-0,37; P=0,01).

В табл. 2 представлены эхокардиографические параметры до начала диализной терапии и через год лечения ГД.

На рисунке изображена динамика систолического давления в легочной артерии через год лечения гемодиализом. В динамике через год уменьшилась ММЛЖ (до ГД ИММЛЖ был 159,1±35,8, через год лечения ГД – 129,1±42,2 г/м2, Р=0,04), при этом давление в легочной артерии также уменьшилось (до ГД СистДЛА составило 46,3±16,1, через год лечения снизилось до 40,4±11,7 мм рт.ст., Р=0,01).

Вместе с тем, если за ЛГ принять показатель систолическое ДЛА>50 мм рт.ст. (высока вероятность ЛГ без исследования каких-либо других параметров [6]), то ЛГ имели 12 (24%) больных до ГД и только 2 (4%) после года лечения ГД (χ2=6,72; Р=0,0095), что также свидетельствует об уменьшении частоты и выраженности ЛГ через год лечения гемодиализом.

Не наблюдалось связи между давлением в легочной артерии и скоростью кровотока в А-В фистуле через год лечения ГД (r=0,11; P=0,3).

Обсуждение

До начала лечения ГД давление в легочной артерии было ассоциировано с выраженностью гипертрофии левого желудочка, систолической и диастолической дисфункции левого желудочка. Через год лечения диализом уменьшилась ММЛЖ и снизилось давление в легочной артерии. Полученные данные свидетельствуют, что кровоток в А-В фистуле существенно не влияет на давление в легочной артерии.

A. Unal и соавт. [10] у 50 больных методом допплерэхокардиографии исследовали ДЛА до формирования А-В фистулы и через 76±11 дней после. Частота ЛГ составила 34 и 38% соответственно, при этом не найдено связи между кровотоком в А-В фистуле и ДЛА. В нашем исследовании через год лечения ГД давление в легочной артерии, как и частота легочной гипертензии, снизились, особенно это касалось больных исходным cистДЛА>50 мм рт.ст. Полученные данные обнадеживают, т.к. свидетельствуют о принципиальной возможности коррекции легочной гипертензии.

В большинстве работ, посвященных ЛГ у больных на ГД, авторы диагностировали и оценивали ЛГ не по среднему давлению в легочной артерии ≥25 мм рт.ст. (как предлагается в рекомендациях по ЛГ), а по систолическому ДЛА в легочной артерии ≥35 мм рт.ст. [3, 10, 11]. Возможно, с разной методикой оценки связан большой разброс данных о частоте легочной гипертензии у больных на ГД – от 22% [12], до 52% [4]. Более того, ряд авторов диагностировали ЛГ при систолическом ДЛА ≥40 мм рт.ст. [12], другие, наоборот, при систолическом ДЛА ≥30 мм рт.ст. [13]. Ряд авторов исключали из исследования больных с заболеваниями легких, с тяжелой сердечной недостаточностью, при этом хорошо известно, как непросто оценить тяжесть ХСН у больных на гемодиализе, поскольку клинические проявления сердечной недостаточности зависят от времени оценки (до, после, на следующий день после ГД), а также от величины ультрафильтрации и других факторов [6]. Более того, в одном из недавних исследований показано, что 38% больных ХБП, у которых при ультразвуковом исследовании легких был обнаружен выраженный застой в легких, не имели клинических проявлений [14].

Давление в легочной артерии у обследованных нами больных до начала лечения ГД коррелировало с величиной ИММЛЖ, ФВ левого желудочка, параметрами диастолической функции левого желудочка и анемией. Через год после ГД уменьшилась ММЛЖ и снизилось ДЛА, несмотря на изменения гемодинамики, связанные с функционирующей А-В фистулой. Фракция выброса левого желудочка существенно не изменилась через год ГД, заметно увеличился гемоглобин. Положительную динамику ИММЛЖ у больных, начавших лечение ГД, наблюдали A. Ganda и соавт. [15], при этом параллельно уменьшался венозный застой.

Катетеризация правых отелов с определением давления, заклинивая в легочной артерии, позволяет не только подтвердить наличие легочной гипертензии, но и дифференцировать пре- и посткапиллярную легочную гипертензию, но такие работы с больными на ГД немногочисленны [16]. Если среднее ДЛА было ≥25 мм рт.ст. и давление заклинивания в легочной артерии ≤15 мм рт.ст. диагностировалась прекапиллярная легочная гипертензия. Авторы провели также тест на вазореактивность. Прекапиллярная легочная гипертензия диагностирована у 13%, посткапиллярная – у 65% больных на ГД. Авторы указывают на необходимость стандартизации методики и времени проведения катетеризации правых отелов сердца и предлагают выполнять ее после процедуры ГД. При всей важности инвазивных методов диагностики легочной гипертензии они вряд ли найдут широкое применение среди больных на ГД, с чем согласны и сами авторы исследования.

Можно согласиться с мнением B. Kawar и соавт. [17], согласно которому легочная гипертензия у больных ХБП развивается до начала диализной терапии. Как поведет себя ДЛА при последующем наблюдении за обследованными нами больными, сказать трудно. В литературе найдены сообщения о длительном наблюдении за больными на ГД, в которых не отмечено влияния кровотока в А-В фистуле на ДЛА [11]. Помимо систолической и диастолической дисфункций в патогенезе легочной гипертензии у больных на ГД обсуждается роль уремической васкулопатии, гиперволемии, гиперфосфатемии, гиперпаратиреоидизма, воспаления, эндотелиальной дисфункции, измененного ответа на вазоконстрикторы и другие факторы [18–20]. Наши данные свидетельствуют о важной роли дисфункции левых отделов сердца у больных, получающих лечение ГД, при этом давление сначала повышается в легочных венах, а затем передается на легочную артерию через легочные капилляры [21]. Необходимы дальнейшие исследования механизмов развития легочной гипертензии у больных ХБП, что позволит определиться с тактикой их ведения [22].

Заключение

Легочная гипертензия наблюдается у половины больных на хроническом ГД во время начала диализной терапии и ассоциирована с ГЛЖ, систолической и диастолической дисфункцией левого желудочка, а также анемией. Через год диализной терапии наблюдается снижение выраженности легочной гипертензии по мере достижения больными «сухого веса» и регрессом ГЛЖ. Нет связи между кровотоком в А-В фистуле и давлением в легочной артерии. Высокая частота легочной гипертензии через год лечения ГД и отсутствие четкой связи между кровотоком по А-В фистуле и ДЛА диктуют необходимость углубленного исследования причин легочной гипертензии у больных на ГД с целью разработки лечебных мероприятий.


Literature


  1. Смирнов А.В., Шилов Е.М., Добронравов В.А. Национальные рекомендации. Хроническая болезнь почек: основные принципы скрининга, диагностики, профилактики и подходы к лечению // Клиническая нефрология. – 2012. – № 4. – С. 4–26.
  2. Yigla M., Fruchter O., Aharonson D. Pulmonary hypertension is an independent predictor of mortality in hemodialysis patients // Kidney Int. – 2009. – Vol. 75. – P. 969–975.
  3. Li Z., Liu S., Liang X. Pulmonary hypertension as an independent predictor of cardiovascular mortality and events in hemodialysis patients // Int Urol Nephrol. – 2014. – Vol. 46(1). – P. 141–149.
  4. Mahdavi-Mazdeh M., Alijavad-Mousavi S.,Yahyazadeh H. Pulmonary Hypertension in Hemodialysis Patients // Saudi J Kidney Dis Transpl. – 2008. – Vol. 19(2). – P. 189–193.
  5. Simonneau G., Robbins I.M., Beghetti M. Updated clinical classification of pulmonary hypertension // J Am Coll Cardiol. – 2009. – Vol. 54(1). – P. S43–S54.
  6. Agarwal R. Prevalence, determinants and prognosis of pulmonary hypertension among hemodialysis patients // Nephrol Dial Transplant. – 2012. – Vol. 27. – P. 3908–3914.
  7. Nakhoul F., Yigla M., Gilman R. The pathogenesis of pulmonary hypertension in haemodialysis patients via arteriovenous access // Nephrol Dial Transplant. – 2005. – Vol. 20. – P. 1686–1692.
  8. 2013 ESH/ESC Guidelines for the management of arterial hypertension // European Heart Journal. – 2013. – Vol. 34. – P. 2159–2219.
  9. Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension // European Heart Journal. – 2009. – Vol. 30. – P. 2493–2537.
  10. Unal A., Duran M., Tasdemir K. Does arterio-venous fistula creation affects development of pulmonary hypertension in hemodialysis patients? // Ren Fail. – 2013. – Vol. 35(3). – P. 344–351.
  11. Unal A., Tasdemir K., Oymak S. The long-term effects of arteriovenous fistula creation on the development of pulmonary hypertension in hemodialysis patients // Hemodial Int. – 2010. – Vol. 14(4). – P. 398–402.
  12. Esam H., Alhamad M., Hussam F. Pulmonary hypertension in end-stage renal disease and post renal transplantation patients // J Thorac Dis. – 2014. – Vol. 6(6). – P. 606–616.
  13. Dagli C.E., Sayarlioglu H., Dogan E. Prevalence of and factors affecting pulmonary hypertension in hemodialysis patients // Respiration. – 2009. – Vol. 78(4). – P. 411–415.
  14. Enia G., Torino C., Panuccio V. Asymptomatic Pulmonary Congestion and Physical Functioning in Hemodialysis Patients // Clin J Am Soc Nephrol. – 2013. – Vol. 8. – P. 1343–1348.
  15. Ganda A., Weiner S.D., Chudasama N.L. Echocardiographic changes following hemodialysis initiation in patients with advanced chronic kidney disease and symptomatic heart failure with reduced ejection fraction // Clin Nephrol. – 2012. – Vol. 77(5). – P. 366–375.
  16. Pabst S., Hammerstingl C., Hundt F. Pulmonary Hypertension in Patients with Chronic Kidney Disease on Dialysis and without Dialysis: Results of the PEPPER-Study // PLoS ONE. – 2012. – Vol. 7(4). – P. e353107.
  17. Kawar B., Ellam T., Jackson C., Kiely D.G. Pulmonary hypertension in renal disease: epidemiology, potential mechanisms and implications // Am J Nephrol. – 2013. – Vol. 37(3). – P. 281–290.
  18. Соломахина Н.И., Васильева М.П., Руденко Т.Е., Кутырина И.М. Легочная гипертензия – один из признаков поражения сердца при прогрессировании хронической болезни почек // Клиническая нефрология. – 2013. – № 6. – С. 4–7.
  19. Amin M., Fawzy A., Hamid M.A., Elhendy A. Pulmonary hypertension in patients with chronic renal failure: role of parathyroid hormone and pulmonary artery calcifications // Chest. – 2003. – Vol. 124(6). – P. 2093–2097.
  20. Jeffery T.K., Morrell N.W. Molecular and cellular basis of pulmonary vascular remodeling in pulmonary hypertension // Prog Cardiovasc Dis. – 2002. – Vol. 45. – P. 173–202.
  21. Гендлин Г.Е., Мелехов А.В., Новикова Н.А. Лечение легочной гипертензии – современные возможности. Атмосфера // Новости кардиологии. – 2011. – № 2. – С. 18–25.
  22. Соломахина Н.И., Васильева М.П., Руденков Т.Е. Легочная гипертензия — один из признаков поражения сердца при прогрессировании хронической болезни почек // Клиническая нефрология. – 2013. – № 6. – С. 4–7.


About the Autors


Author Information:
E.O. Borodulina - Nephrologist of Department of Hemodialysis of Kirov Regional Clinical Hospital, Healthcare Educational Institution "Nephrology Advisory Council"
S.A. Karpunin - Head of Department of Hemodialysis of Kirov Regional Clinical Hospital, Healthcare Educational Institution "Nephrology Advisory Council"
A.M. Shutov – Ph.D., Prof. Head of Department of Internal Medicine and Occupational Diseases, School of Medicine of Ulyanovsk State University
Е-mail: amshu@mail.ru


Similar Articles


Бионика Медиа