В настоящее время качество жизни и ее продолжительность у больных сахарным диабетом 2-го типа (СД2) в основном зависят от наличия и степени выраженности сердечно-сосудистых осложнений [1]. В течение многих лет ведущая роль среди сердечно-сосудистых осложнений при сахарном диабете отводилась проявлениям макрососудистого поражения — инфаркту миокарда и мозговому инсульту. Однако современные достижения в профилактике и лечении данных состояний привели к значимому снижению смертности от них, при этом частота госпитализаций и летальности, обусловленных всеми сердечно-сосудистыми причинами, остается неизменной [2]. Результаты когортного исследования A. Shah и соавт. (2015) [3], включавшего 1,9 млн участников, показали, что сердечная недостаточность была первым проявлением сердечно-сосудистых осложнений при СД2 у 14,1% пациентов, опередив все формы ишемической болезни сердца и нарушений мозгового кровообращения.

Впервые статистические данные о частоте сердечной недостаточности при сахарном диабете были получены во Фрамингемском исследовании сердца (The Framingham Study, 1974): риск хронической сердечной недостаточности в 5 раз выше у женщин и в 2,4 раза у мужчин, имеющих сахарный диабет, по сравнению с лицами без нарушений углеводного обмена вне зависимости от наличия сопутствующей ишемической болезни сердца и артериальной гипертензии [4]. Последующие многочисленные популяционные исследования подтвердили значительно больший риск развития сердечной недостаточности у больных сахарным диабетом и выявили взаимосвязь ее выраженности со степенью гипергликемии, возрастом, наличием ожирения, нарушением функции почек, альбуминурией, длительностью диабета, автономной нейропатией и др. [5, 6]. Кроме того, было установлено, что СД2 повышает смертность от сердечной недостаточности в 1,5−2 раза [7]. С другой стороны, в Российской Федерации сахарный диабет занимает третье место среди всех причин хронической сердечной недостаточности, уступая лишь артериальной гипертензии и ишемической болезни сердца [8].

На сегодняшний день выделяют следующие клинические фенотипы хронической сердечной недостаточности в зависимости от величины фракции выброса левого желудочка сердца: сердечная недостаточность с низкой (<40%), средней (40−49%) и сохранной фракцией выброса левого желудочка (≥50%). При этом для больных с низким и сохранным функциональным показателем установлены различная патофизиологическая основа этих состояний, разная прогностическая значимость и терапевтические подходы. Тяжелая хроническая сердечная недостаточность с низкой фракцией выброса левого желудочка наиболее часто обусловлена миокардиальной ишемией, а также перенесенным инфарктом миокарда [9]. У больных СД2 чаще выявляется сердечная недостаточность с сохранным функциональным показателем, что связано с преимущественным влиянием метаболических нарушений на показатели диастолической функции левого желудочка и высокой распространенностью в данной популяции артериальной гипертензии, почечной недостаточности и ожирения, также приводящих к ремоделированию миокарда с нарушением его диастолического расслабления [5, 7, 10]. Результаты исследований последних лет указывают на бо́льшую (30−60% больных) распространенность бессимптомных форм хронической сердечной недостаточности у пациентов с СД2, в том числе и при отсутствии сопутствующих артериальной гипертензии и ишемической болезни сердца. При этом наличие даже субклинических форм сердечной недостаточности при СД2 ассоциируется с негативным прогнозом течения заболевания, приводя к значительному увеличению частоты госпитализаций и смертности [11, 12].

Таким образом, наиболее приоритетными задачами диабетологии и кардиологии являются дальнейшее изучение патогенеза сердечной недостаточности и разработка методов ранней диагностики данного осложнения при СД2. Учитывая частое сочетание СД2 с артериальной гипертензией (80−90% случаев), целесообразно определение значимости вклада гемодинамических и диабетических факторов в формирование сердечной недостаточности, что в дальнейшем позволит повысить эффективность терапевтических подходов в данной ситуации.

Основными современными методами диагностики хронической сердечной недостаточности на всех стадиях заболевания являются эхокардиографические (ЭхоКГ) методы и определение сывороточной концентрации мозгового натрийуретического пептида либо концевого фрагмента его пропептида. Однако интерпретация уровней биохимических маркеров сердечной недостаточности при сахарном диабете может быть затруднена в связи с отсутствием четких диагностических критериев для диастолического варианта сердечной недостаточности, сопутствующего ожирения и нарушения функции почек. Соответственно, наиболее информативно использование современных ЭхоКГ-методик, включающих тканевую допплерографию и выявление деформации миокарда с помощью контрастного Speckle Tracking, позволяющих диагностировать наиболее ранние признаки дисфункции левого желудочка [9, 13].

Выявление субклинической дисфункции левого желудочка по показателям его диастолической функции, а также параметрам деформации и ротационным свойствам миокарда у больных СД2.

Дизайн исследования

Поисковое исследование типа случай-контроль, сплошное, одноцентровое, выполненное одномоментно в группах больных СД2 и артериальной гипертензией.

Критерии соответствия

Критерии включения в группу пациентов с СД2: возраст 40 лет и старше; диагноз, установленный согласно критериям, приведенных в клинических рекомендациях «Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом», 9-й выпуск (2019); наличие подписанного пациентом информированного согласия на участие в исследовании.

Критерии включения в группу пациентов с артериальной гипертензией: возраст 40 лет и старше; диагноз, установленный в соответствии с клиническими рекомендациями «Артериальная гипертензия у взрослых (2019); наличие подписанного пациентом информированного согласия на участие в исследовании.

Критерии включения в контрольную группу: возраст 40 лет и старше; отсутствие признаков нарушений углеводного метаболизма и артериальной гипертензии; наличие подписанного пациентом информированного согласия на участие в исследовании.

Критериями невключения в исследование были сниженная фракция выброса левого желудочка (<50%); наличие в анамнезе перенесенного инфаркта миокарда; стенокардия; клапанные и воспалительные заболевания сердца; гипертрофическая кардиомиопатия; постоянная форма трепетания или фибрилляции предсердий; морбидное ожирение; выраженные нарушения функции почек (скорость клубочковой фильтрации <60 мл/мин/1,73 м2) и органов дыхания; явные симптомы хронической сердечной недостаточности (III−IV функциональный класс по NYHA (1984); мозговой инсульт.

Условия проведения

В исследовании приняли участие пациенты, получавшие стационарную и амбулаторную медицинскую помощь в терапевтическом, кардиологическом и поликлиническом отделении Государственного бюджетного учреждения здравоохранения «Городская клиническая больница № 7 г. Симферополя».

Продолжительность исследования

Исследование выполнено в течение 2019 г.

Описание медицинского вмешательства

У обследуемых лиц проводились сбор демографических данных и анамнеза, определение гликозилированного гемоглобина (HbA1c), антропометрическое обследование, ЭхоКГ.

Основной исход исследования

Определены эхокардиографические показатели дисфункции миокарда левого желудочка в группах пациентов с СД2 и артериальной гипертензией, а также в контрольной группе.

Анализ в подгруппах

В исследование было включено 4 группы пациентов: группу I составили больные СД2, имевшие умеренную артериальную гипертензию, группу II — лица с СД2 без артериальной гипертензии, группу III — пациенты с эссенциальной артериальной гипертензией 2-й степени без нарушений углеводного обмена. Группу IV составили практически здоровые лица.

Методы регистрации исходов

Структурно-функциональные параметры сердца определяли методом ЭхоКГ на аппарате DC-8EXP (Mindray, Китай) в В- и М-режимах по стандартной методике. О диастолической функции левого желудочка судили по величине трансмитрального диастолического кровотока в импульсном допплеровском режиме. При этом вычисляли максимальную скорость раннего диастолического потока (пик Е), максимальную скорость потока предсердной систолы (пик А), отношение Е/А и время замедления скорости кровотока в фазу ранней диастолы (DcT). Также для оценки диастолической дисфункции использовалась тканевая допплерография. Определяли соотношение Е/е, где е — скорость движения медиальной части митрального кольца в раннюю диастолу. Этот параметр — наиболее чувствительный маркер давления наполнения левого желудочка, который тесно коррелирует с данными катетеризации сердца (критерий нормы Е/е ≤8). Величина Е/е >15 является высокоспецифичной для повышения давления наполнения в левом желудочке. Дополнительно по формуле (2+1/3×Е/е) определяли давление заклинивания в легочных капиллярах, которое в норме равняется 8−10 мм рт.ст. и является маркером состояния расслабления левого желудочка [13].

В режимах 2D-СТ оценивали глобальную продольную (global longitudinal strain, GLS), радиальную (global radial strain, GRS), циркулярную (global circular strain, GCS) систолическую деформацию, в режиме 3D-CT дополнительно оценивали глобальную область деформации (global area strain, GAS), а также скорости смещения соответствующих волокон миокарда левого желудочка. Кинопетли формировали исходя из 16-сегментной модели левого желудочка по R. Lang [13]. Анализ параметров осуществлялся с помощью программы Wall Motion Tracking.

Этическая экспертиза

Перед включением в исследование все пациенты подписывали информированное добровольное согласие. Исследование одобрено на заседании комитета по этике ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского», протокол № 5 от 07.05.2019.

Статистический анализ

Принципы расчета размера выборки: размер выборки предварительно не рассчитывался.

Методы статистического анализа данных: статистические расчеты проводились с использованием пакетов прикладных программ Statistica 10, Microsoft Excel. При анализе применялись методы описательной статистики (для количественных переменных вычислялись такие показатели, как n — количество значений в анализируемой совокупности данных; при нормальном распределении вычисляли среднее арифметическое (M), стандартное отклонение (σ); при описании признаков, не подчиняющихся закону нормального распределения, использовали медиану (Me), 25-й, 75-й перцентили, а для категориальных — частоту и долю в процентах). Критерий H Крускала−Уоллиса применялся для оценки различий между выборками по уровню изучаемого признака. При выполнении сравнений уровень значимости (р) был принят равным 0,05.

Объекты (участники) исследования

Для достижения поставленной цели было обследовано 4 группы пациентов, не имевших явных клинических признаков сердечной недостаточности: группа I (n=56) — больные СД2 и умеренной артериальной гипертензией; группа II (n=52) — пациенты с СД2 без повышения артериального давления; группа III (n=54) — пациенты с эссенциальной артериальной гипертензией 2-степени без нарушений углеводного обмена; группа IV (n=30) — практически здоровые лица. Характеристики групп больных представлены в табл. 1.

Таблица 1. Характеристики групп обследованных больных

Примечание. СД — сахарный диабет, АГ — артериальная гипертензия.

Основные результаты исследования

Полученные при изучении диастолической функции у обследуемых больных результаты представлены в табл. 2.

Таблица 2. Морфофункциональные показатели диастолической функции левого желудочка

Примечание. * — достоверность между I, II, III и IV группами. ДЗЛК — давление заклинивания в легочных капиллярах.

При оценке диастолической функции по показателю Е/А, определенного при рутинном допплерографическом исследовании, достоверных отличий между всеми исследуемыми группами пациентов не выявлено. При этом у всех обследованных больных данный показатель был меньше значений практически здоровых лиц IV группы (р<0,05). Нами было установлено, что у 58% пациентов с СД2 без гипертензии и у 69% больных с сочетанием СД2 и умеренной артериальной гипертензии выявляется диастолическая дисфункция, ее частота сопоставима с группой пациентов с эссенциальной артериальной гипертензией — 61% (р>0,05). При анализе частоты различных типов диастолической дисфункции миокарда левого желудочка чаще всего во всех группах наблюдался ригидный тип: так в группе I он составил 48%, в группе II — 61%, в группе III — 64%; р>0,05. Псевдонормальный тип диастолической дисфункции в группе I определялся в 41% случаев, в группе II — в 34%, в группе III — в 33%. Наиболее редко у обследованных больных встречался рестриктивный тип — 11; 5 и 3% соответственно. Таким образом, распространенность наиболее неблагоприятного варианта диастолической дисфункции встречалась существенно чаще у лиц с сочетанием СД2 и умеренной артериальной гипертензии по сравнению с пациентами, имевшими одно из данных заболеваний (р<0,05) (рис.).

Рис. Типы диастолической дисфункции у больных сахарным диабетом 2 типа и артериальной гипертензией.

Примечание. * — достоверность между группами I и II−III, р<0,05.

Скорость движения медиальной части митрального кольца является более чувствительным маркером нарушения расслабления левого желудочка по сравнению с трансмитральным показателем Е/А. При использовании тканевой допплерографии, позволяющей оценивать данный показатель, была установлена бо́льшая тяжесть диастолической дисфункции у больных с сочетанием СД2 и артериальной гипертензии по сравнению с пациентами, имевшими или СД2, или умеренную артериальную гипертензию (р<0,05). В исследуемых группах пациентов (I−III) средние величины E/e и давление заклинивания в легочных капиллярах были достоверно выше критериев нормы, при этом при СД2 и артериальной гипертензии отмечались более тяжелые нарушения диастолической функции, как представлено в табл. 2.

Для оценки систолической функции всем пациентам проведена оценка фракции выброса левого желудочка по методу Симпсона. У всех включенных в исследование больных визуально отсутствовали зоны нарушения локальной сократимости миокарда левого желудочка. При этом фракция выброса в группе I составила 58 (54; 60), в группе II — 59 (55; 61), в группе III — 62 (58; 64), в группе IV — 64 (62; 66); р>0,05.

Дополнительно всем пациентам проведена оценка систолической функции с использованием методики Speckle Tracking ЭхоКГ в 2D- и 3D-режимах (табл. 3). В режиме 2D и 3D оценивали GLS, GRS и GCS систолическую деформацию. В режиме 3D дополнительно определяли GAS.

Таблица 3. Параметры деформации и ротационные свойства миокарда левого желудочка

Примечание. * — достоверность между группами I−III и IV, ** — достоверность с IV группой.

Как видно из представленной табл. 3, показатели продольной глобальной деформации были достоверно ниже у больных СД2 в сочетании с артериальной гипертензией по сравнению с пациентами, имевшими одно из данных состояний, а также контрольной группой. Показатели глобальной радиальной и циркулярной деформации у пациентов всех групп не отличались от показателей в группе практически здоровых лиц. Таким образом, несмотря на то, что все пациенты, включенные в настоящее исследование, имели сохраненную систолическую функцию, рассчитанную по методике Симпсона, при использовании 2D-Speckle Tracking ЭхоКГ выявлялись начальные нарушения сократительной функции продольно направленных волокон миокарда у больных с сочетанием СД2 и артериальной гипертензии.

В то же время при анализе 3D-Speckle Tracking ЭхоКГ показатель GAS был значимо ниже у всех больных СД2 вне зависимости от наличия артериальной гипертензии по сравнению с контролем и больными с изолированной артериальной гипертензией. При этом сочетание СД2 с артериальной гипертензией обусловливало дополнительное снижение данного показателя по сравнению с нормотензивными пациентами с СД2.

Таким образом, при всей схожести клинических проявлений и результатов исследования традиционными методами ЭхоКГ тяжесть диастолической дисфункции левого желудочка у больных СД2 и умеренной артериальной гипертензией значимо выше, чем у больных СД2 и нормотензией и артериальной гипертензией без нарушений углеводного обмена. Использование методики Speckle Tracking ЭхоКГ в 2D- и 3D-режимах позволяет обнаружить у больных СД2 с сохранной систолической функцией начальные нарушения сократимости продольных волокон миокарда левого желудочка.

Нежелательные явления

В ходе исследования нежелательных явлений не зарегистрировано.

Резюме основного результата исследования

Применение тканевой допплерографии и Speckle Tracking ЭхоКГ в 2D- и 3D-режимах позволяет чаще (р<0,05) выявлять признаки дисфункции левого желудочка у больных СД2 по сравнению с рутинными ЭхоКГ-методами. При оценке диастолической дисфункции левого желудочка по показателям тканевой допплерографии установлено, что у пациентов с сочетанием СД2 и умеренной артериальной гипертензии более распространен (р<0,05) прогностически неблагоприятный рестриктивный вариант в отличие от больных сахарным диабетом без гипертензии или лиц с артериальной гипертензией без диабета. Сочетание СД2 и артериальной гипертензии в большей степени приводит к увеличению показателей продольной глобальной деформации левого желудочка в сравнении с больными, имевшими только одно из указанных заболеваний (р<0,05). Уменьшение GAS — наиболее раннего маркера нарушения систолической функции левого желудочка — было выражено (р<0,05) у пациентов с СД2 вне зависимости от наличия сопутствующей артериальной гипертензии.

Обсуждение основного результата исследования

Ведущее место среди причин смертности у больных СД2 занимает сердечно-сосудистая патология. Также известно, что независимым фактором риска сосудистых катастроф при СД2 является артериальная гипертензия, которая выявляется примерно у 80% таких пациентов. Наличие артериальной гипертензии существенно утяжеляет течение сахарного диабета, ухудшает прогноз, затрудняет достижение гликемического контроля и, как следствие, повышает смертность больных. Таким образом, СД2 и артериальная гипертензия — две взаимосвязанные патологии, их сочетание занимает ведущее место в структуре заболеваемости и смертности в настоящее время [2, 5, 7].

При СД2 диастолическую дисфункцию миокарда левого желудочка принято считать самым ранним признаком поражения сердца. Расстройства диастолической функции часто предшествуют гипертрофии левого желудочка, снижению его систолической функции и могут возникать при отсутствии каких-либо симптомов сердечной недостаточности [10]. Артериальная гипертензия также является самостоятельным фактором риска развития ремоделирования миокарда левого желудочка с нарушением его диастолического расслабления и сократимости [9].

На сегодняшний день наиболее распространенным способом оценки нарушения диастолической функции является расчет соотношения максимальных скоростей раннего диастолического потока и потока предсердной систолы [13]. В исследовании нами установлено, что у 58% пациентов с СД2 без гипертензии и у 69% больных с сочетанием СД2 и умеренной артериальной гипертензии была диастолическая дисфункция. Ее нарушение при СД2 сопоставимо с показателями в группе больных с эссенциальной артериальной гипертензией — 61%, то есть данный метод оценки диастолы не выявил различий во всех исследуемых группах. Однако при проведении тканевого допплерографического исследования у больных, имевших сочетание СД2 с умеренной артериальной гипертензией, чаще (р<0,05) по сравнению с другими исследуемыми группами наблюдался неблагоприятный рестриктивный вариант диастолической дисфункции.

В настоящее исследование включались только пациенты с сохранной фракцией выброса левого желудочка (≥50%). Использование методики Speckle Tracking ЭхоКГ в 2D-режиме практически не выявило различий в показателях систолической деформации левого желудочка во всех группах обследованных пациентов. При этом применение 3D-режима показало, что параметр GAS левого желудочка был ниже у всех больных СД2 вне зависимости от наличия артериальной гипертензии по сравнению с контролем и больными с изолированной артериальной гипертензией (р<0,05).

Таким образом, при СД2 с умеренной артериальной гипертензией развитие сердечной недостаточности обусловлено неразрывной комбинацией ухудшения не только диастолической, но и систолической функции миокарда левого желудочка. Раннее развитие комбинированной систоло-диастолической дисфункции при СД2 связано с неблагоприятным прогнозом: выше риск раннего развития мерцательной аритмии, желудочковых нарушений ритма и прогрессирующей декомпенсации кровообращения.

Ограничения исследования

К факторам, ограничивающим значимость результатов и выводов исследования, относится малая выборка больных в исследуемых группах. Также необходимо продолжение изучения выявленных показателей нарушенной функции левого желудочка в различных возрастных группах, сопоставление с другими известными факторами риска поражения миокарда.

Результаты многочисленных популяционных исследований указывают на то, что сердечная недостаточность является наиболее частой причиной госпитализации и смертности у пациентов с СД2 в настоящее время. Кроме того, наблюдается очень высокая частота артериальной гипертензии при СД2, что также способствует большой распространенности сердечной недостаточности в этой популяции больных. При этом данные о фенотипической структуре сердечной недостаточности, патогенетической роли метаболических и гемодинамических факторов в ее развитии остаются противоречивыми.

В настоящем исследовании изучены как рутинные, так и современные высокочувствительные ЭхоКГ-показатели нарушения функции левого желудочка в группах больных СД2 и артериальной гипертензией. Показана значимость применения тканевой допплерографии и Speckle Tracking ЭхоКГ в 3D-режиме по сравнению с оценкой соотношения E/A и фракции выброса леаого желудочка в диагностике субклинической сердечной недостаточности. Выявлено увеличение доли неблагоприятного рестриктивного варианта диастолической дисфункции у больных с сочетанием СД2 и артериальной гипертензии, а также снижение показателя GAS при сахарном диабете вне зависимости от сопутствующей артериальной гипертензии.

Полученные результаты свидетельствуют о высокой распространенности субклинической систоло-диастолической дисфункции левого желудочка при СД2, усиливающейся при наличии сопутствующей артериальной гипертензии у больных, не имеющих явных клинических признаков сердечной недостаточности и других сердечно-сосудистых заболеваний.

Источник финансирования. Исследование проведено на личные средства авторского коллектива.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов. Анализ полученных данных, написание текста — В.А. Цветков; концепция и дизайн исследования — Е.С. Крутиков; проведение ЭхоКГ-исследований, написание текста — С.И. Чистякова. Все авторы внесли существенный вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.