Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Child`s Health" 7 (34) 2011

Back to issue

Ремоделирование сердца как результирующая метаболических и гемодинамических влияний у подростков с избыточной массой и ожирением

Authors: Сенаторова А.С., Чайченко Т.В. Харьковский национальный медицинский университет, кафедра педиатрии № 1 и неонатологии

Categories: Pediatrics/Neonatology

print version


Summary

С целью совершенствования диагностики стадий ремоделирования сердца обследовано 100 подростков в возрасте от 10 до 18 лет с избыточной массой тела и ожирением. Установлено, что процесс ремоделирования в виде увеличения индекса массы миокарда и толщины межжелудочковой перегородки (МЖП) инициируется уже при избыточной массе тела на начальной стадии инсулинорезистентности в присутствии повышения систолического и диастолического артериального давления в ночное время. Раннее вовлечение в процесс ремоделирования МЖП на фоне метаболических расстройств — причина нарушения ее кинетики и, по-видимому, является специфичным для метаболической кардиомиопатии при ожирении. Колебания артериального давления на фоне повышения его средних и максимальных значений могут рассматриваться как гемодинамическая компенсаторная антиремоделирующая реакция.

Summary. In order to improve the diagnostics of cardiac remodeling stages there were examined 100 overweight and obese adolescents aged from 10 to 18 years. It was established that the remodeling process in the form of increased myocardial mass index and interventricular septum (IVS) is initiated already at overweight at the initial stage of insulin resistance in the presence of increasing systolic and diastolic blood pressure during the night. Early involvement in the process of remodeling interventricular septum against metabolic disorders is the cause of disoredrs of its kinetics and, apparently, is specific to the metabolic cardiomyopathy in obesity. Variations in blood pressure secondary to increase of its average and maximum values can be regarded as a hemodynamic compensatory antiremodeling reaction.

Резюме. З метою вдосконалення діагностики стадій ремоделювання серця було обстежено 100 підлітків із надмірною вагою й ожирінням від 10 до 18 років. Встановлено, що процес ремоделювання у вигляді збільшення індексу маси міокарда й товщини міжшлуночкової перетинки (МШП) ініціюється вже за надмірної ваги на початкових стадіях інсулінорезистентності в присутності підвищеного систолічного та діастолічного артеріального тиску вночі. Раннє залучення до процесу ремоделювання МШП на тлі метаболічних розладів — чинник порушення її кінетики та, вірогідно, специфічне для метаболічної кардіоміопатії при ожирінні. Коливання артеріального тиску на тлі підвищення його середніх та максимальних значень є вірогідною гемодинамічною компенсуючою антиремоделюючою реакцією.


Keywords

Ожирение, избыточная масса тела, подростки, ремоделирование сердца.

Key words: obesity, overweight, adolescents, remodeling of the heart.

Ключові слова: ожиріння, надмірна вага, підлітки, ремоделювання серця.

Актуальность

Ремоделирование сердца — молекулярные, клеточные, интерстициальные изменения, которые манифестируют клинически в виде изменений размера, формы и функции сердца вследствие повреждения или стресса [1]. Гипертрофия миокарда является наиболее распространенным вариантом ремоделирования сердца, поскольку кардиомиоциты увеличиваются в размерах компенсаторно с целью поддержания сердечного выброса.

У ремоделирования при ожирении две основные причины — гемодинамическая и метаболическая [2]. Метаболическая предрасположенность заключается в прямом воздействии регулирующих метаболитов, отложении адипоцитов между волокнами миокарда с возможным прямым токсическим влиянием.

Избыточное накопление жировой ткани у подростков происходит не за счет увеличения числа адипоцитов (как во внутриутробном периоде и раннем возрасте), а за счет увеличения их размеров, что с учетом экспрессированности инсулиновых рецепторов на адипоцитах ведет к снижению плотности этих рецепторов и формированию инсулинорезистентности (ИР), которая, в свою очередь, вызывает компенсаторный гиперинсулинизм. ИР снижает уровень поступающего в клетку инсулина с последующим энергодефицитом в инсулинзависимых тканях и компенсаторной стимуляцией симпатоадреналовой системы с активацией ренин-ангио­тензин-альдостероновой системы с последующим повышением артериального давления (АД) и формированием компенсаторной гипертрофии из-за увеличения нагрузки на миокард.

Цель настоящего исследования — совершенствование диагностики стадий ремоделирования сердца у подростков с избыточной массой тела (ИМТ) и ожирением.

Объект и методы исследования

Под наблюдением находилось 100 подростков в возрасте от 10 до 18 лет с избыточной массой тела и ожирением. Проводилось стандартное антропометрическое исследование. Диагноз устанавливался согласно международным рекомендациям и действующему украинскому протоколу диагностики и лечения эндокринных заболеваний у детей. Среди обследованных 60 мальчиков и 40 девочек. Подростки были разделены на 3 группы относительно перцентильного значения индекса массы тела: с избыточной массой тела (+ 1 стандартное отклонение (СО)) и ожирением (+ 2–3 СО и + > 3 СО) при отсутствии достоверной разницы в возрасте (р > 0,05).

Для характеристики углеводного обмена оценивали уровень глюкозы и инсулина натощак с расчетом индекса тощаковой инсулинорезистентности НОМА, а также проводили стандартный оральный глюкозотолерантный тест.

Эхокардиография проводилась с использованием ультразвуковых аппаратов Sigma-21 (Kontron, Франция) и AU-3 Partner (Esaote Biomedica, Италия) с оценкой толщины задней стенки левого желудочка (ТЗСЛЖ), толщины межжелудочковой перегородки (ТМЖП), линейных размеров левого и правого желудочков с расчетом конечного систолического и диастолического объемов левого желудочка, диаметров правого и левого предсердий, кинетики стенок в разные фазы сердечного цикла, с расчетом параметров систолической функции левого желудочка. Использовалась методика эхокардио­скопии, рекомендованная Американским эхокардиографическим сообществом [3], с расчетом базовых параметров согласно методике L. Teicholz.

Индекс массы миокарда (ИММ) рассчитывали по формуле [4], общую толщину стенок (ОТС) — по формуле Сanau (1992) [5], для характеристики геометрии левого желудочка использовали метод P. Verdecchia (1994) [6].

Всем обследованным проводилось измерение офисного АД. Диагноз АГ устанавливался согласно The Fourth Report on the diagnosis, evaluation and treatment of high blood pressure in children and adolescents [7]. При проведении суточного мониторирования артериального давления использовали стандартные нормативы для детей подросткового возраста [8].

Полученные данные анализировались с помощью стандартных методов статистического анализа с использованием персонального компьютера с применением пакета прикладных программ Microsoft Office Exel.

Результаты и обсуждение

В ходе настоящего исследования установлено, что избыточное жироотложение происходит по абдоминальному типу у всех обследованных подростков и ассоциируется с формированием инсулинорезистентности, а затем гиперинсулинизма на фоне инсулинорезистентности.

Пороговое значение (95-й перцентиль) по показателю индекса массы миокарда для детей старше 9 лет в норме составляет: для девочек — 40 г/м2,7, для мальчиков — 45 г/м2,7. По нашим данным, у подростков с избыточной массой тела значение ИММ 28,313 ± 1,23 г/м2,7, при ожирении + 2–3 СО — 42,611 ± 1,210 г/м2,7, а при ожирении + > 3 СО — 49,62 ±  2,88 г/м2,7. Причем разница между группами (р < 0,001; p < 0,05 соответственно) является достоверной и свидетельствует о нарастании гипертрофии миокарда в зависимости от степени избытка массы.

Проведенный по формуле Canau расчет ОТС выявил преимущественно эксцентрическую гипертрофию миокарда левого желудочка: 0,311 ± 0,040 при избытке массы 1–2 СО; 0,328 ± 0,011 при + 2–3 СО; 0,333 ± 0,025 при +> 3 СО без достоверной разницы значений между группами.

Характеристика геометрии левого желудочка по методу P. Verdecchia подразумевает дополнительный расчет ОТС межжелудочковой перегородки (ОТСмжп) и ОТС задней стенки левого желудочка (ОТСзс). По нашим данным, среднее значение ОТСзс составило менее 0,45 и не имело достоверной разницы в группах (p > 0,05). В то же время обращает на себя внимание прогрессирующее увеличение ОТСмжп в зависимости от степени избытка массы: 0,345 ± 0,009 при избытке массы 1–2 СО; 0,397 ± 0,007 при + 2–3 СО; 0,400 ± 0,021 при +> 3 СО с достоверной (p < 0,01, p < 0,05) разницей между группами. Значимым представляется факт утолщения МЖП на фоне достоверного увеличения полости левого желудочка в диастолу, что в некоторой степени занижает абсолютный прирост толщины МЖП.

Таким образом, значимым компонентом гипертрофии миокарда левого желудочка сердца у обследованных является изменение морфологии межжелудочковой перегородки. Проанализировав детально толщину МЖП на ее протяжении, пришли к выводу о преимущественной гипертрофии в апикальной части у 53 % подростков с ожирением, что согласуется с литературными данными [9, 10].

Исходная оценка уровней офисного АД продемонстрировала его повышение более 95-го перцентиля относительно пола и роста у 49,5 ± 8,3 % подростков с избыточной массой тела, у 61,3 ± 4,4 % подростков с ожирением при ИМТ в диапазоне + 2–3 СО и у 69,7 ± 7,3 % подростков с ИМТ в диапазоне +> 3 СО.

По нашим данным, количество лиц с нормальным артериальным давлением прогрессивно уменьшается в зависимости от степени избытка массы тела с одновременным увеличением доли более тяжелых форм АГ. Интересным представляется факт отсутствия достоверной разницы в доле гипертензии «белого халата» в каждой из групп.

Исходя из факта вторичности изменений в миокарде по отношению к инсулинорезистентности с энергодефицитом и компенсаторной гиперсимпатикотонией с последующим повышением уровней артериального давления, провели анализ зависимости геометрических параметров от ИР и суточных профилей АД (табл. 1)

Как видно из представленных данных, наиболее значимо гемодинамическое влияние (преимущественно уровень и вариабельность ДАД) на увеличение массы миокарда как за счет общей толщины стенок, так и ТМЖП у пациентов с избыточной массой тела в присутствии инсулинорезистентности. То есть уже при избыточной массе тела начинается процесс ремоделирования сердца. Причем ночные воздействия САД и ДАД напрямую связаны с увеличением ТМЖП.

При дальнейшем возрастании массы тела на увеличение ТМЖП влияют уровни САД как днем, так и ночью, а также длительность повышенного САД. Интересным представляется факт сильной отрицательной зависимости ТМЖП с вариабельностью давления в ночное время. То есть высокая вариабельность АД при условии его повышения может рассматриваться как проявление компенсации, направленной на предупреждение дальнейшего эксцентрического ремоделирования.

У пациентов со значительным увеличением массы тела (+ > 3 СО) длительность повышенного САД при увеличении его вариабельности продолжает оказывать проремоделирующий эффект преимущественно за счет ТМЖП, а колебания ДАД — антиремоделирующий. Причем значимость инсулинорезистентности и гиперинсулинизма на этой стадии максимальна.

В литературе имеются описания колебания диастолического АД у пациентов с ожирением и предполагается их гемодинамическая и метаболическая значимость [11], в том числе и ассоциированность с инсулинорезистентностью [12]. Однако не проводятся четкие параллели с со стадийностью ремоделирования. В то же время результаты недавно проведенного исследования у взрослых женщин свидетельствуют в пользу ремоделирования миокарда уже при увеличении ИМТ на 5 пунктов с предположением факта существования метаболитов с прямым кардиотоксическим влиянием [13], что, собственно, и подтверждается нашими данными, т.к. именно при неморбидном ожирении продолжается увеличение массы миокарда, но теряются корреляционные связи со стандартными патогенетическими факторами — инсулинорезистентностью и артериальной гипертензией. Таким образом, имеется необходимость в продолжении исследований в данном направлении.

Выводы

1. Метаболические нарушения, ассоциированные с избытком массы тела, ведут уже в подростковом периоде к формированию ремоделирования миокарда левого желудочка сердца, проявляющегося в виде прогрессивной дилатации его полости в диастолу, увеличения индекса массы миокарда, эксцентрического ремоделирования при избытке массы тела и эксцентрической гипертрофии мио­карда при ожирении за счет преимущественно апикальной гипертрофии межжелудочковой перегородки с одновременной ее гипокинезией.

2. Процесс ремоделирования в виде увеличения ИММ и ТМЖП инициируется уже при избыточной массе тела на начальной стадии инсулинорезистентности при повышении САД и ДАД в ночное время.

3. Раннее вовлечение в процесс ремоделирования МЖП на фоне метаболических расстройств — причина нарушения ее кинетики и, по-видимому, является специфичным для метаболической кардио­миопатии при ожирении.

4. Колебания артериального давления на фоне повышения его средних и максимальных значений могут рассматриваться как гемодинамическая компенсаторная антиремоделирующая реакция.

5. Терапевтическое воздействие как на метаболизм, так и на гемодинамику должно начинаться при избыточной массе тела, когда возможно преду­преждение дальнейшего ремоделирования мио-карда.

 


Bibliography

1. Cohn J.N., Ferrari R., Sharpe N. Cardiac remodeling-concepts and clinical implications: a consensus paper from an international forum on cardiac remodeling. Behalf of an International Forum on Cardiac Remodeling // J. Am. Coll Cardiol. — 2000. — 35. — 569.

2. Hutan Ashrafian, Thanos Athanasiou, Carel W. le Roux. Heart remodelling and obesity: the complexities and variation of cardiac geometry // Heart. — 2011. — 97. — 171-172. 5ad doi:10.1136/hrt.2010.207092 Editorial

3. Leo Lopez, Steven D. Colan, Peter C. Frommelt et al. Recommendations for Quantification Methods During the Performance of a Pediatric Echocardiogram: A Report From the Pediatric Measurements Writing Group of the American Society of Echocardiography Pediatric and Congenital Heart Disease Council // J. Am. Soc. Echocardiogr. — 2010. — 23. — 465-95.

4. Khoury P.R., Mitsnefes M., Daniels S.R., Kimball T.R. Age-specific refernce intervals for indexed left ventricular mass in children // J. Am. Soc. Echocardiogr. — 2009 Jun. — 22(6). — 709-14.

5. Canau A., Devereux R.B., Roman M.J. et al. Petterns of left ventricular hypertrophy and geometric remodeling in essential hypertension // J. Am. Coll Cardiol. — 1992. — 19. — 1550-1558.

6. Verdecchia P., Porcellati C., Zampi I. et al. Asymmetric left ventricular remodeling due to isolated septal thickening in patients with systemic hypertension and normal left ventricular masses // Am. J. Cardiol. — 1994. — 73. — 247-252.

7. The Fourth Report on the diagnosis, evaluation and treatment of high blood pressure in children and adolescents // Pediatrics. — 2004. — V. 114, № 2.

8. Soergel M., Kirschstein M., Busch C. et al. Oscillometric twenty-four-hour ambulatory blood pressure values in healthy children and adolescents: a multicenter trial including 1141 subjects // J. Pediatr. — 1997 Feb. — 130(2). — 178-84.

9. Строгий В.В., Амбросимова Н.Н. Функциональное состояние сердца у детей с артериальной гипертензией и ожирением // Современная педиатрия. — 2009. — № 1(23). — С. 117-120.

10. Khositseth A., Suthutvoravut U., Chongviriyaphan N. Left ventricular mass and geometry in obese children // Asian. J. Clin. Nutr. — 2009. — 1. — 58-64.

11. Ruiz Pons М., García Nieto V., García M. Glez et al. Reduced nocturnal systolic blood pressure dip in obese children // Nefrología. — 2008. — 28(5). — 517-524.

12. Marcovecchio M.L., Patricelli L., Zito M. et al. Ambulatory blood pressure monitoring in obese children: role of insulin resistance // Journal of Hypertension. — 2006. — 24(12). — 2431-6.

13. Rider O.J., Petersen S.E., Francis J.M. et al. Ventricular hypertrophy and cavity dilatation in relation to body mass index in females with uncomplicated obesity // Heart. — 2011. — 97. — 203-85.

Similar articles

Антропометрические предикторы  ремоделирования миокарда у подростков  с избыточной массой тела и ожирением
Authors: Сенаторова А.С., Чайченко Т.В., Бойченко А.Д. Харьковский национальный медицинский университет, кафедра педиатрии № 1 и неонатологии
"Child`s Health" 8 (35) 2011
Date: 2012.12.14
Categories: Pediatrics/Neonatology
Роль внутриутробного антигенного влияния в морфогенезе сердечно-сосудистой системы
Authors: Резниченко Ю.Г., Лебединец А.Н., Волошин Н.А. - Запорожский государственный медицинский университет
"Child`s Health" 5 (48) 2013
Date: 2013.09.09
Categories: Cardiology
Sections: Clinical researches
Authors: Трушкина И.В., Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» и учреждение Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт кардиологии Сибирского отделения Российской академии медицинских наук
International journal of endocrinology 1 (33) 2011
Date: 2011.03.11
Categories: Endocrinology

Back to issue