Влияние инсулинорезистентности на нарушения ритма сердца у пациентов с сахарным диабетом типа 2
Учитывая большую распространённость сахарного диабета (СД) и немалые подтверждения того факта, что СД типа 2 (СД2) является фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний, большое внимание уделяется проблеме ИБС и СД, в то время как нарушениям ритма сердца (НРС) в условиях выраженных изменений углеводного обмена посвящено немного работ. НРС и возникновение тахикардии покоя у пациентов с СД2 традиционно объясняется диабетической вегетативной (автономной) нейропатией с преимущественным и первоначальным поражением блуждающего нерва, что приводит к преобладанию симпатических влияний и развитию учащенных сердцебиений [1, 2]. Однако, в последнее десятилетие появились новые данные о поражении сердца при СД. Стало известно, что механическая деятельность миокарда при СД2 связана с высокой скоростью потребления кислорода вследствие нарушенного биологического ответа периферических тканей на воздействие инсулина или инсулинорезистентности (ИР), которая имеет место у 84% больных СД2, и индуцированного гиперинсулинизма (ГИ) [3]. В условиях ГИ происходит компенсаторная активация симпатической нервной системы (САС) и снижение активности парасимпатической нервной системы, что приводит к увеличению частоты сердечных сокращений, снижению вариабельности сердечного ритма, в конечном итоге к выраженному нарушению расслабления и снижению сократимости миокарда [3, 4, 5]. Кардиомиоцит находится в состоянии выраженного энергетического дисбаланса со значительным снижением коронарного кровотока вследствие как микрососудистых, так и макрососудистых нарушений, что приводит к значительным структурным и морфо-функциональным изменениям в сердце [3].
Цель исследования. Оценить встречаемость различных НРС у пациентов с СД2 и особенности наиболее встречаемого НРС при СД2 (тяжесть, частоту, взаимосвязь с изменениями углеводного обмена и ИР), а также структурно-функциональные нарушения миокарда у пациентов с НРС и СД2.
Материалы и методы. В исследование включено 115 пациентов, госпитализированных в городской аритмологический центр (ГАЦ) с различными НРС. Основная группа — 71 пациент с СД2 (19 мужчин и 52 женщины; возраст 67,5±10,5 лет, с длительностью СД2 7,7±3 лет и с преобладанием абдоминального варианта ожирения). СД2 установлен согласно диагностическим критериям ВОЗ 1999 года. Группа сравнения — 44 пациента без СД2 (22 мужчины и 22 женщины; возраст 63,9±9,4 лет). Группы сопоставимы по основным показателям и ассоциированным заболеваниям; большинство пациентов имели гипертоническую болезнь (ГБ). Исключены больные с нарушениями функции щитовидной железы, врождёнными и гемодинамически значимыми приобретёнными пороками сердца, инфарктом миокарда с Q в анамнезе, аневризмой левого желудочка (ЛЖ).
Определяли содержание общего холестерина (ОХ, ммоль/л) и триглицеридов (ТГ, ммоль/л) ферментативным колориметрическим методом, глюкозы (ммоль/л) глюкозооксидазным методом («КФК-3-01», Россия), С-пептида (маркёр секреции инсулина) (нг/мл) иммунохемилюминесцентным методом («Immulite 2000», США). Рассчитывали индекс ИР (НОМА2-IR index, норма 1,0) и функциональную способность бета-клетки поджелудочной железы (HOMA2-%В, нормальное значение 100%), используя компьютерную модель НОМА-2, позволяющую рассчитать НОМА2-IR index по концентрации С-пептида и гликемии от 1 до 25 ммоль/л [6]. Уровень HbA1c (%) определяли турбидиметрическим методом («Cobas Integra 400 plus», ROSHE Diagnostics, Германия). Проводили суточное мониторирование ЭКГ («Shiller» МТ-200, Швейцария) для количественной оценки НРС и оценки вариабельности сердечного ритма (среднее от всех интервалов R-R синусного ритма — средняя NN (мс); стандартное отклонение величин интервалов NN за рассматриваемый период — SDNN, (мс); стандартное отклонение от среднего значения интервалов R-R в очередных 5-минутных фрагментах — SDANN, (мс)). Оценивали частоту приступов фибрилляции предсердий (ФП): редкие приступы — частота менее 1 раза в месяц (1), средней частоты (2) — 1-3 раза в месяц, частые (3) — несколько раз в неделю, сверхчастые (4) — ежедневные, непрерывно рецидивирующие (5) — несколько раз в день. Оценивали тяжесть приступов ФП: лёгкая степень (1) — приступы не ощущаются, воспринимаются как лёгкое сердцебиение, частота сокращения желудочков (ЧСЖ) менее 150 в минуту, АД нормальное или несколько повышенное; средняя степень (2) — приступы сопровождаются слабостью, одышкой при умеренной физической нагрузке, головокружением, ЧСЖ 150-180 в минуту, АД повышено; тяжёлая степень (3) — приступы, протекающие с симптомами острой левожелудочковой недостаточности, пресинкопальными или синкопальными состояниями, снижением систолического АД. Для оценки структурно-геометрических и функциональных показателей миокарда проводили эхокардиографию (Эхо КГ) (Vivid 3 Pro, США). Изучали конечно-диастолический размер левого предсердия (КДР ЛП, мм), конечно-диастолический размер левого желудочка (КДР ЛЖ, мм), толщина задней стенки ЛЖ в диастолу (ЗСЛЖ, мм), толщина межжелудочковой перегородки в диастолу (МЖП, мм), конечно-систолический объём ЛЖ (КСО ЛЖ, мл), конечно-диастолический объём ЛЖ (КДО ЛЖ, мл), время изоволюметрического расслабления ЛЖ (ВИРЛЖ, мс), фракция выброса ЛЖ (ФВ ЛЖ, %) [7]. Масса миокарда левого желудочка (ММЛЖ, гр) определялась по формуле Devereux R., Reichek N. (1977), индекс ММЛЖ (ИММЛЖ, гр/м2) рассчитывали по отношению к площади поверхности тела (Devereux R., 1984); индекс относительной толщины стенок ЛЖ (ОТС ЛЖ, мм) рассчитывали, как отношение суммы толщины ЗСЛЖ и МЖП к КДР ЛЖ [7]. Оценивали геометрическую модель ЛЖ: концентрическая гипертрофия ЛЖ (КГМ ЛЖ) — ИММЛЖ более 125 г/м2 для мужчин и 110 г/м2 для женщин (ЕОК, ЕОГ 2004), ОТС ЛЖ более 0,45; эксцентрическая гипертрофия ЛЖ (ЭГМ ЛЖ) — увеличение ИММЛЖ, ОТС ЛЖ менее 0,45; концентрическое ремоделирование (КРМ) — ИММЛЖ менее 125-110 г/м2, ОТС ЛЖ более 0,45 [8]. В динамике оценили течение наиболее частого НРС в обеих группах, потребность в госпитализациях, смену терапии за 2 года наблюдения в ГАЦ. Показатели представлены в виде среднего ± одно стандартное отклонение (М±σ). При оценке значимости различий между двумя группами количественных показателей использовали 2 тип критерия Стьюдента для равных дисперсий и 3 тип для неравных дисперсий. Предварительную оценку вероятности равенства дисперсий производили с помощью F-теста. Для выявления существующих различий для качественных признаков использовали критерий хи-квадрат. Для определения зависимостей между переменными применяли корреляционный анализ с вычислением коэффициента корреляции Пирсона для параметрических критериев и коэффициента ранговой корреляции Спирмена для непараметрических критериев. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимали равным 0,05.
Результаты и их обсуждение. Наджелудочковые эктопии (НЖЭ) зафиксированы у 56% пациентов с СД2 (в том числе «Р на Т» — 28%) и у 33% без СД2 (р=0,03); желудочковые эктопии высокой градации по Lown-Wolff (ЖЭВГ) у 17% больных СД2 и у 12% без СД2 (р>0,05); трепетание предсердий (ТП) у 14% пациентов с СД2 и у 10% без СД2 (р>0,05). У пациентов с уровнем HbA1c менее 6,5% при ЭКГ-мониторировании отмечено увеличение количества НЖЭ в течение суток, частоты рецидивов ФП на фоне увеличения НОМА2-%В и уровня С-пептида (таблица 1).
Таблица 1.
Сравнительная характеристика основных НРС и показателей секреции инсулина у пациентов с СД2 в зависимости от уровня гликозилированного гемоглобина
Показатели |
НвА1с < 6,5% (n=46) |
НвА1с > 6,5% (n=25) |
р |
Количество НЖЭ за сутки |
1352,8±569,7 |
411,3±213,1 |
<0,001 |
Частота ФП |
2,63±1,15 |
1,95±1,1 |
0,017 |
С-пептид, нг/мл |
5,32±2,2 |
3,24±2,1 |
<0,001 |
НОМА2-%В |
201,2±97 |
115,7±53 |
<0,001 |
Наиболее встречаемыми НРС в обеих группах были рецидивирующие формы ФП: пароксизмальная (самопрекращающиеся срывы ритма) и персистирующая (для восстановления синусного ритма необходимо медикаментозное вмешательство) (64% в группе с СД2 и 72% в группе без СД2, р=0,4). Учитывая, что распространённость СД среди пожилых пациентов составляет 8,6-16%, а ФП — 6-8%, неудивительно, что у большинства пациентов с СД2 в выборочной группе (средний возраст 67 лет) выявлена именно эта аритмия [9]. В обеих группах преобладали пациенты с частотой эпизодов ФП до 3-х раз в месяц. Пациенты с СД2 тяжелее переносили ФП (р=0,018), в этой группе установлена положительная корреляция среднесуточной гликемии с тяжестью ФП (r=0,383, p=0,01) и отрицательная между среднесуточной гликемией и частотой эпизодов ФП (r=-0,352, p=0,02). Возможно, колебания гликемии в течение суток усугубляют дисбаланс нейровегетативных влияний, энергетический дисбаланс, механическую деятельность сердца и приводят к аритмогенным ситуациям [10]. Вероятно, этим фактом можно объяснить более частые эпизоды ФП при уровне НвА1с менее 6,5% и увеличение тяжести эпизодов ФП при увеличении гликемии (таблица 1). Наиболее выраженная аритмогенная активность отмечена у пациентов с длительностью СД2 менее 5 лет на фоне сохраненной секреции инсулина по уровню С-пептида, НОМА2-%В и выраженной ИР по НОМА2-IR-index (таблица 2).
Таблица 2.
Оценка секреции инсулина, инсулинорезистентности и частоты встречаемости ФП у пациентов с различной продолжительностью СД2
Длительность СД2 |
С-пептид (нг/мл) |
НОМА2-%В (%) |
НОМА2-IR index |
ФП (%) |
СД2 менее 5 лет (n=32) |
5,2±1,89 |
169,7±94,69 |
4,15±1,73 |
82% |
СД2 более 5 лет (n=39) |
3,1±2,1 |
92,8±76,3 |
3,01±2,4 |
51% |
р |
<0,001 |
<0,001 |
0,028 |
0,017 |
Отмечено, что пациенты с длительностью СД2 более 5-10 лет чаще поступали в ГАЦ по поводу возникновения атриовентрикулярных блокад различной степени. Следовательно, у пациентов с большей продолжительностью СД2 при снижении секреции инсулина снижается ИР, уменьшаются проявления гиперсимпатикотонии, что, возможно, сопровождается снижением аритмогенной активности миокарда. Установлено преобладание КГМ ЛЖ в группе СД2 (таблица 3).
Таблица 3.
Сравнительная характеристика основных показателей у пациентов с НРС с СД2 и без СД2
Показатель |
Пациенты с НРС и СД2 (n=71) |
Пациенты с НРС без СД2 (n=44) |
р |
Нормальная модель ЛЖ, абс (%) |
2 (3%) |
15 (34%) |
0,0001# |
КРМ ЛЖ, абс (%) |
11 (15%) |
12 (27%) |
нд# |
ЭГМ ЛЖ, абс (%) |
21 (29%) |
10 (23%) |
нд# |
КГМ ЛЖ, абс (%) |
37 (53%) |
7 (16%) |
0,0001# |
ЧСС, уд/мин |
114,5±20,3 |
99,5±32,6 |
0,08 |
SDANN сут, мс |
75±14,9 |
108,2±50,4 |
0,037 |
Примечание. # — расчёт производился по хи-квадрат
При оценке вариабельности сердечного ритма по ЭКГ-мониторированию установлено снижение показателя SDANN у пациентов с НРС и СД2 (р=0,037), что косвенно свидетельствует о повышении активности СНС (таблица 3). У пациентов с ФП и СД2 отмечено преобладание КГМ ЛЖ (р=0,035), выявлена гипертриглицеридемия (р<0,05), большая ЧСС (125,2±27,2 с СД2 и 94,1±17,2 без СД2; р=0,01), снижение SDANNсут (76,8±21,8 и 110,7±32,3 соответственно; р=0,022), отмечена взаимосвязь С-пептида с тяжестью эпизодов ФП (r=0,659, p=0,004) и c ММЛЖ (r=0,655, p=0,02); НОМА2-IR-index с тяжестью эпизодов ФП (r=0,677, p=0,02), с ЧСС (r=0,762, p=0,03), с ММЛЖ (r=0,627, p=0,03). Известно, что инсулин в условиях ИР вызывает прогрессирование гипертрофии миокарда ЛЖ, посредством стимуляции пролиферативных факторов и путём активации САС [11]. Следует учесть, что большинство больных в группе СД2 имели и ожирение и ГБ, что оказывает более негативное влияние на структуру и функцию ЛЖ, чем каждый из этих факторов в отдельности [12]. Преобладание КГМ ЛЖ в условиях ГИ и ИР (увеличение С-пептида, НОМА2-%В и НОМА2-IR index) в группе с СД2 и ФП и гиперсимпатикотонии (увеличение САД, гипертриглицеридемия, снижение SDANN, тахикардия) влияет на нарушение расслабления миокарда ЛЖ (уменьшение соотношения пиков Е/А, увеличение КДО ЛЖ) и нарушение сократительной способности миокарда (увеличение КСО ЛЖ, снижение ФВ ЛЖ) (таблица 4).
Таблица 4.
Сравнительная характеристика основных показателей у пациентов с ФП с СД2 и без СД2
Показатель |
Пациенты с ФП и СД2 (n=45) |
Пациенты с ФП без СД2 (n=32) |
р |
Частота ФП |
2,17±1,1 |
2,12±1,17 |
нд |
Тяжесть ФП |
2,0±0,4 |
1,69±0,05 |
0,018 |
Триглицериды |
1,97±0,86 |
1,3±0,47 |
0,003 |
Систолическое АД |
143,4±23,3 |
129,8±16,8 |
0,013 |
КСО ЛЖ, мл |
48,5±30,1 |
38,5±17,2 |
0,046 |
ФВ общ, % |
57,1±9,9 |
61,5±7,05 |
0,016 |
Соотношение пиков Е/А |
0,65±0,12 |
1,15±0,4 |
0,006 |
КГМ Л, абс (%) |
29 (64%) |
12 (37%) |
0,035# |
ЧСС |
125,2±27,2 |
94,1±17,2 |
0,01 |
SDANN сут, мс |
76,8±21,8 |
110,7±32,3 |
0,022 |
Примечание. # — расчёт производился по хи-квадрат
Оценили динамику течения ФП в обеих группах за 2 года: необходимость в госпитализации по поводу ФП возникала у 45% пациентов с СД2 и у 22% без СД2 (р=0,06); на аритмологический приём обратились 60% пациентов группы СД2 и 53% без СД2 (р=0,7); число госпитализаций и амбулаторных визитов на одного пациента было большим в группе СД2. В динамике сохранялась большая тяжесть эпизодов ФП у пациентов с СД2, чем у больных без СД2 (р=0,04). Смена антиаритмической терапии в ГАЦ понадобилась 28% больных ФП в группе СД2 и 6% без СД2 (р=0,033). Изменения сахароснижающей терапии (ССТ) вне ГАЦ зафиксироваы у 53% пациентов с СД2 (чаще снижение дозы метформина или его отмена; замена гликлазида МВ на другие секретогоги).
Выводы.
1. ФП является наиболее встречаемым НРС среди пациентов с СД2.
2. Установлено преобладание КГМ ЛЖ среди пациентов с НРС и СД2 в сравнении с группой больных без СД2.
3. ГИ и ИР, обуславливая активацию симпатической нервной системы, вероятно способствуют формированию КГМ ЛЖ у больных с ФП и СД2.
4. ГИ и ИР, обуславливая активацию симпатической нервной системы, увеличивают частоту встречаемости ФП у пациентов с длительностью СД2 менее 5 лет, и способствуют увеличению тяжести рецидивов ФП при СД2.
5. Замена ССТ без учёта ИР, очевидно, ухудшает течение рецидивов ФП
Е.Л. Онучина, О.В. Соловьёв , А.В. Чапурных , О.В. Мочалова,
С.Г. Онучин, Д.Н. Ефремов, И.Ю. Гмызин
Кировская государственная медицинская академия,
Кировский городской аритмологический центр
Литература:
1. Кушаковский М. С. Аритмии сердца. // Санкт-Петербург: «Гиппократ»; 1998, с.464-465.
2. Kahn C. R., G. Weir (eds.) «Joslin’s Diabetes Melitus». 13th ed. // USA: Lea&Febiger; 1993; p. 648-652; 843-847.
3. Дедов И. И., А. А. Александров А. А. Диабетическое сердце: Causa Magna. // Сердце 2004; 1(13): 5-8.
4. Дедов И. И., А. А. Александров А. А. Факторы риска ишемической болезни сердца у больных сахарным диабетом типа 2: роль гиперсимпатикотонии и возможности её коррекции. // Качество жизни. Медицина. 2003; 1: 16-22.
5. Bressler P., Bailey SR, Matsuda M., De-Fronzo RA. Insulin resistance and coronary heart disease. // Diabetologia 1996; 39: 1345-1350.
6. Wallace T., Levy J., Matthews D. Use and Abuse of HOMA modeling. // Diabetes Care 2004; 27: 1487-1495.
7. Шиллер Н., Осипов М. А. Клиническая эхокардиография. // Москва, »Мир», 1993.
8. Ganau A., Devereux R., Roman M. Patterns of left ventricular hypertrophy and geometric remodeling in essential hypertension. J Am Coll Cardoiology 1992; 19: 1550-1558.
9. ACC/AHA/ESC 2006 guidelines for the management of patients with atrial fibrillation: full text. //Europace 2006; 8, 651-745.
10. Lingstrom N., Jorfeldt L., Tegler L. et al. Hypoglycaemia and cardiac arrhythmias in patients with type 2 diabetes mellitus. // Diabetes Med. 1992; 9(6): 536-541.
11. Аракелянц А. А., Горохова С. Г.. Поражение сердца при сахарном диабете. // Российский кардиологический журнал 2004; 1 (45): 80-86.
12. Александров А. А., Кухнаренко С. С. Миокардиальные проблемы ожирения. // Российский кардиологический журнал 2006; №2 (58): 11-17.