Композиционный состав тела и функциональная активность у мужчин с хронической сердечной недостаточностью

Введение

Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) представляет собой сложный синдром, который сопровождается активацией нейрогормонов, провоспалительным состоянием, метаболическими нарушениями, преобладанием катаболических процессов, что в значительной степени влияет на состав тела [1][2]. Накопленные данные свидетельствуют о том, что патофизиология симптомов при ХСН обусловлена сложным взаимодействием сердечно-сосудистой системы, жировой и скелетно-мышечной ткани. При этом разнонаправленные изменения в составе тела в виде ожирения, саркопении, саркопенического ожирения, кахексии имеют высокую распространенность у пациентов с ХСН [3].

Потеря мышечной массы, силы и функциональных возможностей могут приводить к повышенной вероятности падений и связанных с ними переломов, развитию синдрома хрупкости, снижению физической работоспособности и качества жизни [4]. Непереносимость физических нагрузок — ключевой симптом при ХСН, который обусловлен не только нарушением гемодинамики, но и изменениями в скелетной мускулатуре [5]. Было показано, что патология скелетных мышц при ХСН характеризуется количественными и качественными изменениями, включая биохимические, гистологические и функциональные нарушения [6]. Несмотря на это, мышечная ткань у пациентов с ХСН мало изучалась в клинических исследованиях.

Ожирение повышает вероятность развития ХСН, являясь основным независимым фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний [7]. В Фремингемском исследовании было показано, что риск развития ХСН увеличивался на 5% у мужчин и на 7% у женщин при каждом повышении индекса массы тела (ИМТ) на 1 кг/м2 [8]. В то же время лица с ХСН с избыточной массой тела и ожирением имеют лучший прогноз [9]. Данное наблюдение названо парадоксом ожирения [10]. Несмотря на консенсус в отношении того, что потеря веса, особенно до низкого ИМТ, является признаком неблагоприятного исхода при ХСН, защитная роль ожирения не до конца ясна, поскольку ожирение также является фактором, способствующим непереносимости физических нагрузок. Кроме того, у больных ХСН с ожирением возможно снижение мышечной массы и силы, что описывается термином "саркопеническое ожирение". Распространенность саркопенического ожирения среди мужчин с ХСН составила 18,5% [11]. В недавнем исследовании также отмечена связь жировой ткани с показателями функциональной активности (ФА) [12]. У госпитализированных пожилых лиц с ХСН и изменениями в составе тела ФА была хуже всего в группе пациентов с саркопеническим ожирением, которое также является независимым предиктором смертности от всех причин (отношение шансов, ОШ 2,48; 95% ДИ 1,22–5,04; р=0,012) [13].

На поздних стадиях ХСН изменения в составе тела могут прогрессировать до сердечной кахексии, которая связана с крайне неблагоприятным прогнозом [14]. Распространенность сердечной кахексии среди пациентов с ХСН варьирует от 10 до 39% в зависимости от стадии заболевания и дизайна исследования [14].

Таким образом, особенности состава тела и понимание перекрестных взаимодействий между компонентами состава тела при ХСН позволят разработать комплекс мер, направленных на улучшение качества жизни, предотвращение последующей инвалидизации и, возможно, летальных исходов у пациентов с ХСН.

Цель исследования — оценить показатели состава тела и ФА у мужчин с ХСН различного генеза в зависимости от тяжести и функционального класса заболевания.

Материал и методы

Исследование проведено в Национальном медицинском исследовательском центре терапии и профилактической медицины Минздрава России. В одномоментное исследование включены 100 мужчин в возрасте 23-70 лет, подписавших информированное согласие. Протокол исследования был одобрен локальным этическим комитетом. Основную группу составили 60 пациентов с ХСН I-III функциональным классом (ФК) по классификации Нью-Йоркской кардиологической ассоциации (NYHA) и фракцией выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ) ≤50%, диагностированной не менее чем за 1 год до включения в исследование. Критериями включения для основной группы служили мужской пол, стабильное течение заболевания, отсутствие госпитализаций по поводу декомпенсации ХСН в течение последних 6 месяцев, отсутствие изменений в составе групп препаратов для лечения ХСН в течение 6 месяцев до включения в исследование, в случае приема петлевых диуретиков прием препарата на протяжении более 6 месяцев. В контрольную группу вошли 40 мужчин без ХСН, среди них 20 человек с гипертонической болезнью 1-2 стадии и 20 здоровых лиц. Критериями невключения для всех групп были: хронические заболевания, влияющие на костный обмен: аутоиммунные и онкологические заболевания, миеломная болезнь и другие гематологические заболевания, тяжелая печеночная недостаточность (скорость клубочковой фильтрации <35 мл/мин), гиперфункция щитовидной железы, синдром Кушинга, хроническая обструктивная болезнь легких, бронхиальная астма, сахарный диабет 1 и 2 типа, ревматоидный артрит и системные заболевания соединительной ткани; сопутствующая или проводившаяся в прошлом терапия бисфософонатами, кальцитонином, эстрогенами, глюкокортикостероидами, цитостатиками, препаратами витамина D или кальция, варфарином; инфаркт миокарда, острое нарушение мозгового кровообращения в течение последних 6 месяцев перед исследованием, ревматические пороки сердца, инфекционный эндокардит; алкогольная, токсическая, дисгормональная кардиомиопатии; участие пациента в исследованиях лекарственных препаратов.

Пациенты были опрошены с использованием оригинальной анкеты, включающей информацию о факторах риска сердечно-сосудистых заболеваний, сопутствующей патологии и принимаемых лекарственных препаратах. Всем мужчинам проводились антропометрические измерения: масса тела, рост, окружность талии; измерялось артериальное давление, частота сердечных сокращений. Окружность талии у мужчин ≥94 см считалась критерием абдоминального ожирения. Лабораторное обследование включало измерение уровня N-концевого фрагмента предшественника мозгового натрийуретического пептида В-типа (NT-proBNP).

Под ФА понималась мышечная сила и физическая работоспособность. Сначала проводилось измерение мышечной силы с помощью динамометрии кистевого жима. Снижением мышечной силы у мужчин считалось значение меньше 27 кг. Оценка физической работоспособности проводилась с помощью краткой батареи тестов физической активности (The Short Physical Performance Battery, SPPB), теста "6-минутой ходьбы" (ТШХ), теста "Встань и иди". SPPB включает в себя тесты для определения равновесия пациента, определение скорости ходьбы на 4 метра и тест подъема со стула для оценки мышечной силы нижних конечностей. Для SPPB использовалось пороговое значение ≤8 баллов, для теста "Встань и иди" ≥20 секунд.

Состав тела определяли методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (Dual X-ray Absorptiometry — DXA, Hologic). Анализировали жировую, мышечную и костную массу всего тела, и отдельно туловища, верхних и нижних конечностей. Рассчитывалась аппендикулярная мышечная масса (АММ), равная сумме мышечной массы конечностей (кг), и индекс аппендикулярной скелетной мускулатуры (АСМИ), который представляет собой отношение АММ к квадрату роста в метрах (кг/м2). У мужчин величина АММ менее 15 кг и АСМИ менее 7,0 кг/м2 считались пороговыми для определения низкой мышечной массы.

Статистическая обработка результатов проводилась с использованием пакета прикладных статистических программ SAS (Statistical Analysis System, SAS Institute Inc., USA). Для непрерывных величин представлено среднее значение (М) и стандартное отклонение (σ), либо медиана и интерквартильный размах — Me [Q25;Q75]. При анализе межгрупповых различий, измеренных по интервальной шкале, рассчитывали значения t-критерия Стьюдента и точного F-критерия Фишера. Межгрупповые сравнения интервальных показателей с ненормальными распределениями проводили с помощью дисперсионного анализа oneway ANOVA и тестов Вилкоксона, Краскела-Уоллеса, Ван-дер-Вардена и Сэвиджа. Кроме коэффициентов линейной корреляции Пирсона рассчитывали также ранговые корреляции по Спирмену, критерий хи-квадрат Пирсона и Ф-коэффициенты связи, коэффициенты сопряжённости и коэффициенты V по Крамеру. Значимость различий между показателями оценивали с помощью критерия χ2 Пирсона, коэффициентов сопряженности Крамера и др. Для оценки вклада клинико-инструментальных показателей в изменение компонентов состава тела было использовано регрессионное моделирование с расчетом многомерных пошаговых линейных регрессий. Рассчитывался β-коэффициент регрессии (коэффициент связи между соответствующим предиктором и прогнозируемым показателем). Статистически значимыми считали различия при р <0,05.

Результаты

Общая характеристика групп представлена в табл. 1. Группы были сопоставимы почти по всем изучаемым параметрам, за исключением артериального давления и курения. Отмечены различия по частоте факторов риска: артериальная гипертензия (АГ) чаще отмечалась в группе ХСН, в то время как факторкурения чаще регистрировался в группе контроля.

Пациенты с ХСН имели сочетанную сердечно-сосудистую патологию: ишемическая болезнь сердца с АГ наблюдалась у 35 человек (57%), АГ с фибрилляцией предсердий — у 9 (15%) и 16 (28%) пациентов были представлены различными вариантами кардиомиопатий. Низкую ФВ ЛЖ <40% имели 29 (48%) пациентов, промежуточную ФВ ЛЖ 40-50% — 31 (52%) мужчин. Подавляющее число пациентов были отнесены к I-II ФК ХСН по NYHA. Согласно классификации Василенко-Стражеско 20% пациентов имели I стадию, более половины пациентов с ХСН — IIА стадию заболевания (57%), 23% — IIБ стадию.

Исследование композиционного состава тела в группе ХСН показало статистически значимое снижение общей мышечной массы, мышечной массы туловища и конечностей АСМИ, а также общей костной массы, костной массы туловища и конечностей по мере нарастания ФК ХСН. В то же время средние показатели жировой массы не различались у пациентов в зависимости от ФК. Также в основной группе отмечалось ухудшение средних показателей ФА по мере увеличения ФК ХСН (табл. 2).

Между общей костной массой (r=-0,36, p <0,01), костной массой конечностей (r=-0,591, p <0,001) и ФК ХСН, а также между общей костной массой и стадией ХСН (r=-0,291, p <0,05) была найдена статистически значимая отрицательная корреляционная связь. Также между общим количеством мышечной массы (r=-0,464, p <0,001/ r=-0,302, p <0,05), АММ (r=-0,528, p <0,001/ r=-0,323, p <0,05) и АСМИ (r=-0,446, p <0,001/ r=-0,365, p <0,01) обнаружена статистически значимая отрицательная корреляционная связь с ФК ХСН и уровнем NT-proBNP. Аналогичная связь прослеживалась между АММ и стадией ХСН (r=-0,283, p <0,05). Помимо этого отмечалась положительная корреляционная связь между ФВ ЛЖ и АММ (r=0,389, р <0,01) и АСМИ (r=0,325, р <0,05).

Количество жировой массы тела не показало значимой связи с ФК ХСН. Однако наблюдалась отрицательная связь между повышенным уровнем NT-proBNP, общей жировой массой тела (r=-0,307, р <0,05) и жировой массой туловища (r=-0,327, р <0,05). Была отмечена положительная корреляционная связь между общей жировой массой, жировой массой конечностей и конечно-диастолическим объемом левого желудочка (КДО ЛЖ) (r=0,278, р <0,05/ r=0,288, р<0,05).

Среди показателей ФА была выявлена отрицательная корреляционная связь между динамометрией кистевого жима и ФК ХСН по NYHA (r=-0,459, p <0,001), стадией ХСН (r=-0,424, p <0,001), уровнем NT-proBNP (r=-0,324, p <0,05), КДО ЛЖ (r=
-0,262, p <0,01) и систолическим давлением в легочной артерии (СДЛА) (r=-0,268, p <0,05) а также умеренная положительная корреляционная связь с ФВ ЛЖ (r=0,416, p <0,01). Результат SPPB отрицательно коррелировал со стадией ХСН (r=-0,288, p <0,05), с КДО ЛЖ (r=-0,311, p <0,01) и СДЛА (r=
-0,454, p <0,001).

С помощью линейного регрессионного анализа была подтверждена независимая связь общей костной массы, общей мышечной массы и АММ с ФК ХСН по NYHA после поправки на возраст, расстояние ТШХ, уровень NT-proBNP. Связь между костной и мышечной массой всего тела, а также в туловище и конечностях со стадией ХСН и эхокардиографическими показателями не была подтверждена. Независимый вклад в снижение ФА после коррекции на возраст и уровень NT-proBNP вносили ФК ХСН по NYHA, стадия ХСН и ФВ ЛЖ, также подтверждена независимость связи SPPB с КДО ЛЖ (β=-0,005, р=0,036) и СДЛА (β=-0,049, р=0,0006) (табл. 3).

При анализе распределения компонентов состава тела в основной группе в сравнении с группой контроля было отмечено значимое снижение костной массы селективно в туловище у больных ХСН, в то время как значимых различий в средних показателях жировой и безжировой массы тела не выявлено. Мышечная масса была снижена (АСМИ <7 кг/м2) у 4 (6,7%) мужчин основной группы и у 3 (7,5%) мужчин контрольной группы (р=0,878). Однако при оценке показателей ФА у пациентов с ХСН было выявлено значимое снижение мышечной силы (на основании динамометрии) и ухудшение тестов, определяющих физическую работоспособность (SPPB, ТШХ, тест "Встать и иди"), по сравнению с контрольной группой (табл. 4). Снижение мышечной силы по результатам динамометрии отмечалось у 10% мужчин с ХСН и у 2,5% мужчин группы контроля (р=0,113).

Таким образом, у пациентов с ХСН было отмечено снижение общей костной и мышечной массы и ФА при повышении ФК ХСН. ФК ХСН вносил независимый вклад в снижение костно-мышечных параметров. Общая костная масса и АММ наряду с ФК ХСН зависели от стадии заболевания, а также независимым фактором снижения АММ была ФВ ЛЖ. У пациентов с ХСН не обнаружено значимых различий в показателях состава тела, за исключением костной массы туловища, при сравнении с контрольной группой. ФА значимо ниже у мужчин с ХСН по сравнению с контрольной группой и зависит от ФК ХСН по NYHA, стадии заболевания, ФВ ЛЖ, КДО ЛЖ и СДЛА.

Обсуждение

Изменения в составе тела, и, в частности, уменьшение костной и мышечной массы у пациентов с ХСН вносят вклад в непереносимость физических нагрузок и способствуют обострению других клинических состояний, связаны с повторными госпитализациями и увеличением длительности госпитализаций, а также с ухудшением качества жизни и прогноза [15-19].

В данной работе у больных с ХСН было отмечено снижение общей костной массы и костной массы туловища и конечностей при нарастании ФК ХСН. Аналогично в исследовании E. A. Jankowska и соавт. показатели костной массы у мужчин с ХСН IV ФК по NYHA были значительно ниже по сравнению с мужчинами с ХСН I, II и III ФК [20]. В этом же исследовании продемонстрировано значимое снижение средних показателей костной массы в группе ХСН по сравнению с контрольной группой во всех измеряемых участках скелета и показан независимый вклад в снижение костной массы таких показателей тяжести ХСН, как более высокий ФК ХСН по NYHA (β=0,24, р=0,01) и более низкая ФВ ЛЖ (β=0,21, р=0,01), что согласуется с нашими результатами. Однако нами было зарегистрировано статистически значимое снижение костной массы только в туловище у мужчин с ХСН при сравнении с группой контроля. Проведенная E. A. Jankowska и соавт. повторная оценка состава тела через два года показала значительное снижение костной массы у 35% мужчин с ХСН, причем исходно более высокий ФК по NYHA (p <0,05) прогнозировал большую потерю костной массы в будущем [20].

Нами показано, что количество общей мышечной массы, мышечной массы туловища и АММ у пациентов с ХСН снижались при повышении ФК заболевания. В исследовании J. Terrovitis и соавт. [21] аналогичные ассоциации были показаны между средней мышечной массой верхних конечностей пациентов и ФК ХСН: у пациентов с III/IV ФК по NYHA мышечная масса была значительно ниже, чем у пациентов I/II ФК (5,97±1,4 кг против 7,12±1,3 кг, р=0,002). В других областях тела были выявлены сходные ассоциации между мышечной массой и ФК ХСН, но не достигали уровня статистической значимости. В то время как выявленная нами взаимосвязь АММ со стадией ХСН и ФВ ЛЖ не была описана ранее в периодической научной литературе.

В настоящем исследовании, в которое были включены больные ХСН с низкой и промежуточной ФВ ЛЖ, частота ожирения составила 35% и не различалась между основной и контрольной группами. Следует отметить, что в других исследованиях были обнаружены статистически значимые различия в распределении жировой массы тела между пациентами с ХСН с сохранной ФВ (ХСНсФВ) и с низкой ФВ ЛЖ (ХСНнФВ). Так, в крупном исследовании у больных ХСН с помощью магнитно-резонансной томографии было показано значимое увеличение жировой массы тела во всех измеряемых участках тела (перикардиальная, висцеральная подкожная жировая ткань) у пациентов с ХСНсФВ ЛЖ по сравнению с пациентами с ХСНнФВ ЛЖ и группой контроля, тогда как показатели мышечной массы были статистически значимо ниже в группе больных ХСНнФВ ЛЖ [22]. В нашем исследовании были представлены пациенты с низкой и промежуточной ФВ ЛЖ, что могло повлиять на полученные результаты по распределению компонентов жировой массы в основной и контрольной группах. Различия между результатами исследований, по-видимому, связаны с изучением ХСН с разной ФВ (с низкой и промежуточной ФВ с одной стороны и с сохранной фракцией — с другой) и использованием разных методов оценки состава тела.

Также объединенные данные по результатам недавнего метаанализа показывают статистически значимую положительную связь между количеством висцеральной (относительный риск (ОР) 1,08, 95% ДИ 1,04-1,12) и перикардиальной жировой ткани (ОР 1,08, 95% ДИ 1,06-1,10) и риском развития ХСН, причем эта связь была более выражена у пациентов с сохраненной фракцией выброса ЛЖ [23].

Сила кистевого жима является быстрым и простым показателем мышечной функции и тесно связана с общей мышечной силой [24]. В проведенном нами исследовании снижение мышечной силы по результатам динамометрии кистевого жима было зарегистрировано у 10% больных с ХСН, причем степень снижения мышечной силы зависела от ФК по NYHA, что согласуется с результатами, полученными в других работах [25][26]. Помимо этого, у мужчин с ХСН мышечная сила зависела от стадии заболевания и ФВ ЛЖ. Также нами было обнаружено значимое снижение мышечной силы верхних и нижних конечностей в основной группе при сравнении с группой контроля. Похожие результаты были получены в исследовании M. Abdou: у пациентов с ХСН ≥65 лет (n=71) было выявлено значительное снижение как показателей силы кистевого жима, так и мышечной силы нижних конечностей, измеренной с помощью многократного вставания со стула, у всех пациентов с ХСН (9,7±4,4 кг, 8,8±3,1 повторений, соответственно) по сравнению с контрольной группой (77,8±11 кг, 13,5±1,1 повторений, соответственно, р <0,001). Причем показатели мышечной силы статистически значимо снижались с увеличением ФК ХСН по NYHA и уровня мозгового натрийуретического пептида В-типа (р <0,001) и положительно коррелировали с ФВ ЛЖ (р <0,002) [25]. В нашей работе независимый характер связи мышечной силы с ФК ХСН по NYHA, стадией ХСН, ФВ ЛЖ подтвержден в многофакторном регрессионном анализе. Известно, что сила кистевого жима ассоциируется с сердечно–сосудистой смертностью [27][28], но данные о связи с ХСН остаются скудными и противоречивыми [29]. По результатам последнего метаанализа, целью которого было изучение влияния сниженной силы кистевого жима на прогноз у пациентов с ХСН, показано, что низкая мышечная сила связана с высоким риском смертности (ОР 2,00, 95% ДИ 1,55-2,58, р <0,001; I2=0%) независимо от дизайна исследования, возраста пациентов, ФВ ЛЖ, продолжительности наблюдения [30].

Также в нашем исследовании было продемонстрировано значимое снижение таких показателей, как ТШХ, SPPB, тест "Встань и иди" в группе ХСН в сравнении с контрольной группой, и значимое их ухудшение по мере увеличения ФК ХСН, что позволяет отнести наших больных к группе высокого риска неблагоприятных исходов со стороны как сердечно-сосудистой так и костной систем (увеличение количества декомпенсаций ХСН и госпитализаций — с одной стороны и переломов — с другой). В метаанализе 44 проспективных когортных исследований у пациентов с ХСН (n=22 598) низкая ФА по результатам ТШХ, теста на скорость ходьбы, SPPB сопровождалась наихудшим прогнозом [31].

Ограничения исследования

Небольшое количество участников, включение участников только мужского пола, более молодого возраста, по сравнению с предшествующими исследованиями, отсутствие пациентов с ХСН с сохранной ФВ ЛЖ.

Заключение

У мужчин с ХСН различного генеза относительно молодого возраста и с относительно легким течением заболевания повышение ФК ХСН, стадии заболевания и снижение ФВ ЛЖ ассоциируется с потерей костной и мышечной массы, как общей, так и отдельно в туловище и конечностях. Не было отмечено связи клинических и эхокардиографических показателей ХСН с количеством жировой массы. Параметры состава тела при сравнении мужчин основной и контрольной групп не различались, за исключением костной массы туловища, которая значимо снижена в группе ХСН. Показатели ФА были хуже у мужчин с ХСН при сравнении с контрольной группой и снижались по мере увеличения ФК ХСН. Наряду с ФК, стадия ХСН, ФВ ЛЖ, КДО ЛЖ и СДЛА имели независимое влияние на ФА.

Отношения и Деятельность. Нет.

Relationships and Activities. None.

Финансирование. Исследование проведено при поддержке ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины" Минздрава России.

Funding. The study was performed with the support of National Medical Research Center for Therapy and Preventive Medicine.