Международный эндокринологический журнал 1 (25) 2010

Вступ

Цукровий діабет (ЦД) є однією з важливих медико­соціальних проблем охорони здоров’я в усьому світі. Одним із найтяжчих і поширених ускладнень ЦД залишаються ураження серцево­судинної системи. Відомо, що внаслідок розвитку притаманних для ЦД мікро­ і макроангіопатій, метаболічних порушень та діабетичної автономної нейропатії погіршується стан як міокарда, так і коронарних артерій. Це ­сприяє розвитку кардіальної систолічної та діастолічної дисфункції, що, у свою чергу, призводить до клінічно вираженої кардіоміопатії, серцевої недостатності та розвитку небезпечних для життя аритмій. На сьогодні загальновизнано [9], що підвищення активності ренін­ангіотензин­альдостеронової (РААС) та симпато­адреналової систем є важливими факторами розвитку гіпертрофії міокарда, з подальшим прогресуванням і ремоделюван­ ням [2].

Згідно з літературними даними, саме хронічний дисбаланс нейрогормональних систем вважається ключовим фактором розвитку і прогресування дисфункції лівого шлуночка (ЛШ). Зокрема, гіперактивація ренін­ангіотензин­альдостеронової системи відіграє найважливішу роль у патогенезі серцево­судинних захворювань, у тому числі й гіпертрофії міокарда лівого шлуночка. Тривала гіперактивація РААС призводить до вазоконстрикції, збільшення загального периферичного судинного опору, гіпоперфузії органів та тканин (у першу чергу до зниження швидкості клубочкової фільтрації та зменшення ниркового кровотоку), затримки рідини, зростання об’єму циркулюючої крові, підвищення чутливості міокарда до токсичної дії катехоламінів, ремоделювання міокарда та судин, розвитку міокардіального та периваскулярного фіброзу [8]. Дія альдостерону сприяє затримці натрію, втратам магнію і калію, підвищує симпатичну активність і пригнічує парасимпатичну, стимулює розвиток міокардіального і периваскулярного фіброзу, порушує функцію барорецепторів, а також призводить до ушкодження судинної стінки і зниження її податливості [2]. Вищезазначені ефекти альдостерону пов’язані з активацією мінералокортикоїдних рецепторів (МР), що експресуються на епітеліальних клітинах дистального відділу нефрона (так звані ядерні мінералокортикоїдні рецептори). За даними багатьох досліджень останнього десятиріччя, виявлені МР в неепітеліальних тканинах міокарда, судин. Визначено наявність локального синтезу альдостерону в ендотеліальних та гладком’язових клітинах судин та міокарда. У результаті взаємодії МР з альдостероном виникають складні конформаційні зміни з виникненням стероїд­рецепторного комплексу, що після активації здатен активувати специфічний гормональний ефект щодо кардіоміоцитів, епітеліальних та гладком’язових клітин, фібробластів, моноцитів із подальшою гіпертрофією міокарда та ремоделюванням лівого шлуночка.

Недостатньо вивченою залишається проблема взаємозв’язку серцево­судинних ускладнень при ЦД із рівнем альдостерону в дітей із цією патологією. Дані про рівень альдостерону в пацієнтів із ЦД суперечливі. Тому дослідження цих процесів та нейрогуморальної активації дозволить зробити диференційований підхід до лікування серцево­судинних ускладнень у цієї категорії пацієнтів.

Метою даної роботи було з’ясування патогенетичних зв’язків між рівнем альдостерону та особливостями інтракардіальної гемодинаміки.

Матеріали та методи

Нами були обстежені 44 дитини, хворі на ЦД (23 хлопчики та 21 дівчинка), віком від 6 до 18 років (середній вік становив 14,04 ± 0,43 року), серед яких у 10 дітей тривалість захворювання до 1 року (перша група), у 13 хворих — до трьох років (друга група), у 8 — до 5 років (третя група) та в 13 — понад 5 років (четверта група). На час обстеження хворі перебували у стані компенсації або субкомпенсації ЦД. У зв’язку з великою варіабельністю показників концентрації альдостерону у плазмі крові, що зазначені в літературі, ми набрали контрольну групу з 19 осіб без ознак серцево­судинної патології, репрезентативних за віком і статтю.

Визначення концентрації альдостерону проводилося методом імуноферментного аналізу реактивами Aldosterone ELISA DRG (США). Вивчення інтракардіальної гемодинаміки виконувалося методом ехокардіографії в М­режимі (з контролем у двомірному режимі) на апараті Ultrasound Scanner EUB­315 Hitachi секторним датчиком частотою 5 МГц в одномірному та двомірному режимах із стандартних позицій. За даними ехокардіографії розраховували морфометричні (товщину стінок міжшлункової перегородки — ТМШП, мм; товщину задньої стінки лівого шлуночка — ТЗСЛШ, мм; кінцево­систолічний розмір лівого шлуночка — КСР, мм; кінцево­діастолічний розмір — КДР, мм) та об’ємні показники (кінцево­систолічний об’єм — КСО, мл; кінцево­діастолічний об’єм — KДO, мл). Стан систолічної функції серця оцінювали за такими показниками: фракція викиду (ФВ, %), ударний об’єм (УО, мл), ударний індекс (УІ, мл/м2). З метою вивчення процесів ремоделювання міокарда розраховували масу міокарда ЛШ (ММЛШ), індекс маси міокарда ЛШ (ІММЛШ), кінцево­діастолічний об’єм порожнини ЛШ (KДO), вираховували їх індексовані показники, оскільки обстежувані діти відрізнялися за масою та ростом. Визначали також показник ремоделювання — відносну товщину стінки (ВТС) ЛШ. Індекс маси міокарда ЛШ розраховували за відношенням ММЛШ/ріст (м2). Цей спосіб розрахунку ІММЛШ більш тісно пов’язаний із лінійною масою тіла і виключає вплив ожиріння та підвищення АТ на масу ЛШ. 99­й перцентиль для ІММ у педіатричних пацієнтів для дівчаток становить 44,38 г/м2,7, для хлопців — 47,58 г/м2,7, 95­й перцентиль — 36,88 г/м2,7, для хлопчиків — 39,36 г/м2,7, 90­й перцентиль — відповідно 34,11 та 36,69 г/м2,7. Гіпертрофія міокарда ЛШ за педіатричними критеріями визначалась при ІММ вище 95­го перцентиля згідно зі статтю, схильність до гіпертрофії міокарда ЛШ — при ІММ більше 90­го перцентиля [7]. Лівошлуночкова геометрія класифікована як концентрична, концентричне ремоделювання, ексцентрична та нормальна. Геометрія визначалася за співвідношенням ІММ та ВТС, що в нормі менше 0,41: ВТС = ТМШП + ТЗСЛЩ/КДР ЛШ. ВТС 0,41 відповідає 95­му перцентилю здорових дітей та підлітків [7].

Статистична обробка отриманих даних проведена на персональному комп’ютерi методами варiацiйної статистики з використанням пакетiв програм Microsoft Exсel. Дані представлені у вигляді М ± m. Відмінності вважали вірогідними при р < 0,05.

Результати дослідження та їх обговорення

Як показали результати досліджень, рівень альдостерону в сироватці крові обстежених хворих на ЦД у середньому становив 102,82 ± 24,00 пг/мл, що статистично не відрізнялося від значень контрольної групи 81,5 ± 15,40 пг/мл (р > 0,05). Враховуючи неоднорідність загальної групи спостереження, і в першу чергу за тривалістю захворювання, ми дослідили рівень альдостерону залежно від цього показника (табл. 1). У результаті проведених досліджень встановлено, що вміст альдостерону в пацієнтів із тривалістю захворювання до 1 року виявився нижче значень контрольної групи (45,30 ± 3,00 пг/мл та 81,50 ± ± 15,40 пг/мл відповідно, р < 0,05). На нашу думку, у пацієнтів з уперше виявленим ЦД один із можливих механізмів зниження рівня альдостерону міг бути пов’язаним із дефіцитом рівня інсуліну. На це вказують і дані інших досліджень, згідно з якими зниження рівня альдостерону у хворих на ЦД спостерігається при недостатній продукції реніну, дефіциті інсуліну, зниженні адренергічної активності, рівня простагландинів, прийомі деяких медикаментозних препаратів [4].

При збільшенні тривалості захворювання від 1 до 3 років показник виявився вірогідно вищим (127,69 ± 32,47 пг/мл) ­порівняно з контрольною групою (р < 0,05). Надалі рівень альдостерону знижувався. Так, у групі пацієнтів із тривалістю захворювання від 3 до 5 років рівень альдостерону становив 106,75 ± 37,01 пг/мл, проте статистично не відрізнявся від значень контрольної групи. Із подальшим прогресуванням тривалості захворювання рівень альдостерону знижувався в 1,6 раза порівняно з контрольною групою, а також у 2,5 раза порівняно з групою пацієнтів із тривалістю захворювання від 1 до 3 років. Так, у хворих на ЦД із тривалістю захворювання понад 5 років уміст альдостерону становив 50,76 ± 10,42 пг/мл, що вірогідно нижче значень рівня альдостерону пацієнтів із тривалістю захворювання від 1 до 3 років. Не виключено, що зниження рівня альдостерону в пацієнтів із тривалістю захворювання понад 5 років може бути обумовлене гіпореніновим гіпоальдостеронізмом.

Відомо, що альдостерон відіграє важливу роль у гіпертрофії міокарда ЛШ [3]. Разом із тим дуже важливим є вивчення взаємозв’язку між станом РААС і вираженістю гіпертрофії міокарда ЛШ. Дія альдостерону пов’язана зі стимуляцією мінералокортикоїдних рецепторів, які розташовані в серці, що, у свою чергу, призводить до активації синтезу білка та розвитку гіпертрофії з подальшим ремоделюванням ЛШ [1]. З огляду на це нами було досліджено роль альдостерону в розвитку гіпертрофії міокарда ЛШ у пацієнтів, хворих на ЦД (табл. 2).

Порівняльна оцінка вмісту альдостерону у хворих залежно від наявності гіпертрофії міокарда ЛШ показала, що у хворих із нормальними показниками м’язової маси ЛШ його рівень становив 64,06 ± 11,69 пг/мл, що статистично не відрізнялося від значень контрольної групи. Наявність гіпертрофії міокарда характеризувалася більш високими показниками вмісту альдостерону (264,40 ± ± 61,25 пг/мл) і вірогідно перевищувала дані, отримані у хворих із нормальною масою міокарда.

При аналізі результатів доплерографічного дослідження серця (табл. 4) було встановлено, що в групі дітей із тривалістю захворювання до одного року параметри внутрішньосерцевої гемодинаміки відповідали віковим нормативам, на що вказували такі показники, як кінцево­діастолічний та кінцево­систолічний розміри ЛШ, кінцево­діастолічний та кінцево­систолічний об’єми ЛШ, товщина міокарда та індекс маси міокарда. Разом із тим у пацієнтів зі стажем захворювання від 1 до 3 років було виявлено наявність дилатації ЛШ. Зазначений висновок був зроблений на підставі вірогідного зростання показників КСР, КДР та КСО (p < 0,05) порівняно з контрольною групою.

При збільшенні тривалості захворювання — у дітей зі стажем захворювання від 3 до 5 років — гіпертрофія міокарда домінувала над дилатацією і проявлялася зростанням показників ТМШП до 9,80 ± 0,37 мм порівняно з контрольною групою — 7,30 ± 0,31 мм, ТЗСЛШ — до 10,00 ± 0,55 мм (р < 0,05). Аналіз структурно­функціональних показників ЛШ у хворих на ЦД цієї групи порівняно з контролем вказав на зростання показника ВТС (0,48 ± 0,03 од. проти 0,36 ± 0,01 од. у контрольній групі, р < 0,05). Паралельно із зазначеними змінами відбувалося зменшення явищ дилатації ЛШ за рахунок гіпертрофії міокарда, про що свідчать нормальні розміри ЛШ (КСО та КДО відповідали показникам контрольної групи).

У дітей із тривалістю захворювання понад 5 років спостерігали більш виражену дилатацію ЛШ (збільшення показників КДО, КСО). Так, показник КДО був вірогідно збільшеним на 19,23 %, а показник КСО — на 32,72 % порівняно з контрольною групою. Морфологічні зміни ЛШ у хворих цієї групи також проявлялись збільшенням КДР до 4,478 ± 0,090 см порівняно з контрольною групою — 4,07 ± 0,13 см. Крім того, структурні зміни в міокарді при тривалості ЦД понад 5 років характеризувалися гіпертрофією стінок серця, на це вказувало вірогідне збільшення ТЗСЛШ до 9,970 ± 0,420 мм і ТМШП до 9,823 ± 0,420 мм, збільшення показника ВТС до 0,446 ± 0,020 од. (p < 0,05) порівняно з контрольною групою. ММЛШ у пацієнтів цієї групи становила 118,187 ± 7,580 г, що на 28,6 % (р < 0,05) більше, ніж у контрольній групі — 84,38 ± ± 7,24 г.

Незважаючи на те що показники ІММЛШ не перевищували норми, у 25 % дітей, хворих на ЦД, відзначалося збільшення ІММЛШ понад 95­й перцентиль. Крім того, нами встановлено прямий кореляційний зв''язок між рівнем альдостерону та показником ІММЛШ у хворих на ЦД (r = +0,53). Слід відзначити, що в групі дітей зі стажем захворювання до 1 року не було виявлено кореляційного зв''язку між ІММЛШ та рівнем альдостерону. У групі дітей до 3 років коефіцієнт кореляції становив +0,50. При збільшенні тривалості ЦД до 5 років виявлено, що показник ІММЛШ мав пряму залежність від рівня альдостерону (r = +0,62). У дітей зі стажем понад 5 років даний кореляційний зв''язок становив +0,32, що свідчить про обов''язкову участь РААС у механізмах формування гіпертрофії ЛШ. На підставі вивчення гемодинамічних особливостей виявлено, що вираженість гіпертрофії міокарда ЛШ зростає паралельно зі збільшенням стажу захворювання. У той же час виявлено, що в пацієнтів із тривалістю захворювання понад 5 років спостерігалося зниження концентрації альдостерону до 50,76 ± 10,42 пг/мл. Зниження рівня альдостерону в даній групі пацієнтів може бути обумовлено гіпореніновим гіпоальдостеронізмом, що, у свою чергу, є наслідком діабетичної нефропатії в пацієнтів зі збільшенням стажу захворювання. З огляду на це нами було проведено аналіз наявності діабетичної нефропатії в пацієнтів, хворих на ЦД. Крім того, зниження рівня альдостерону може бути обумовлене тим, що всі пацієнти даної групи приймали блокатори АПФ, що сприяє зниженню концентрації ангіотензину з подальшим зниженням рівня альдостерону.

Згідно з даними табл. 3, спостерігається збільшення поширення діабетичної нефропатії зі збільшенням тривалості ЦД. У даному випадку наявність нефропатії може сприяти зниженню синтезу реніну чи зменшенню його активності з подальшим зниженням рівня альдо­стерону в групі хворих із тривалістю захворювання понад 5 років.

У результаті подальшого дослідження спостерігався прямий кореляційний зв''язок між рівнями альдостерону та глікозильованого гемоглобіну в групі дітей зі стажем захворювання від 1 до 3 років (r = +0,47) та в групі пацієнтів зі стажем захворювання від 3 до 5 років (r = +0,73), що свідчить про вплив стану компенсації ЦД на рівень альдо­стерону. У той же час у групі дітей зі стажем захворювання до 1 року та понад 5 років кореляційного зв''язку між даними показниками не було виявлено (табл. 4).

Проведений аналіз показників кардіогемодинаміки показав, що при ЦД домінуючими структурно­функціональними особливостями є нормальна геометрія міокарда ЛШ — 47,36 % пацієнтів та концентричне ремоделювання (збільшення відносної товщини стінок) — 31,57 % хворих, концентрична гіпертрофія ЛШ (збільшення маси ЛШ супроводжується зменшенням об''єму порожнини шлуночка) траплялася відносно рідко — 15,78 % хворих. У 5,25 % пацієнтів морфометричні параметри міокарда ЛШ відповідали критеріям ексцентричної гіпертрофії ЛШ (при потовщенні стінок ЛШ спостерігалася тенденція до збільшення його камери, тобто збільшення ММЛШ відбувається переважно за рахунок збільшення розміру камери ЛШ).

Висновки

1. У 31,6 % хворих на цукровий діабет відмічається концентричне ремоделювання лівого шлуночка, частота якого зростає при збільшенні тривалості захворювання.

2. Установлено, що у хворих на цукровий діабет у перші роки захворювання відзначається збільшення рівня альдостерону в сироватці крові з подальшим вірогідним його зниженням на фоні розвитку діабетичної нефропатії.

3. Показано, що зростання вмісту альдостерону в сироватці крові призводить до зростання індексу ММЛШ та розвитку концентричної гіпертрофії міокарда лівого шлуночка.

4. Отримані дані свідчать про суттєве значення ренін­ангіотензин­альдостеронової системи в механізмах формування гіпертрофії ЛШ та особливостей змін його геометрії.