Morphofunctional state of the brain in chronic heart failure

Abstract

The aim of the study was to examine the dependence of functional and morphological changes in the brain and factors of the severity of chronic heart failure. Materials and methods: 54 patients with chronic heart failure of ischemic genesis, I-IV functional class were cognitive tests, echocardiography, nuclear magnetic resonance imaging of the brain. Results. With an increase in the functional class of chronic heart failure, the worst results of Veksler-5 and 7 cognitive subtests are noted, a smaller thickness of gray matter of parietal lobes, lower diffusion coefficients of water molecules in the white matter of the parietal and occipital lobes, and a smaller thickness of the middle legs of the cerebellum. Comparative analysis of the central nervous system state indices in patients with chronic heart failure with different fraction of left ventricular ejection did not show significant differences. The conclusion. The established results confirm the significance of the functional class of chronic heart failure as a marker of cognitive dysfunction and pathological changes in both gray and white matter of the brain, whereas the size of the left ventricular ejection fraction is obviously less useful in this respect.

Full Text

Внимание все большего числа исследователей обращается к изучению экстракардиальных нарушений, в том числе со стороны центральной нервной системы (ЦНС), у больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями. К подобным экстракардиальным расстройствам со стороны высшей нервной деятельности относится развитие или утяжеление уже имеющихся когнитивных нарушений [1-6]. В ранее проводимых исследованиях нами были установлены достоверные связи тяжести хронической сердечной недостаточности (ХСН) с состоянием ЦНС, как функциональным (когнитивными функциями), так и морфологическим (толщиной серого вещества височных, теменных и затылочных отделов головного мозга, толщиной средних ножек мозжечка и особенностями диффузии молекул воды) [7, 8]. Функциональный класс (ФК) и фракция выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ) - наиболее часто используемые в современной кардиологии параметры для определения выраженности ХСН [9-11]. Как правило, со снижением ФВ ЛЖ происходит и нарастание ФК ХСН, однако четко определенного соответствия ФК ХСН и ФВ ЛЖ не установлено. Нередко пациенты с низкой ФВ (менее 35%) не отмечают существенных симптомов ХСН, тогда как некоторые больные с сердечной недостаточностью с относительно сохранной систолической функцией (ФВ≥45%) имеют ФК III или даже IV. Целью данного исследования явился сравнительный анализ взаимосвязи функциональных и морфологических изменений головного мозга с наиболее часто используемыми для определения выраженности ХСН факторами: ФВ ЛЖ и ФК. Материалы и методы Критериями включения в исследование являлись наличие ХСН, возникшей на фоне подтвержденной ишемической болезни сердца (ИБС); возраст не старше 65 лет; применение ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента или блокаторов рецепторов ангиотензина и b-адреноблокаторов в стабильной дозе в течение 4 нед до включения в исследование. В исследование не включали больных, у которых отмечали острые или подострые формы ИБС; сахарный диабет; острое нарушение мозгового кровообращения (в том числе и в анамнезе); атеросклеротические бляшки артерий головы и шеи, приводящие к развитию гемодинамически значимых стенозов (сужение более 50% просвета артерии) по данным дуплексного исследования сосудов; признаки деменции по краткой шкале оценки психического статуса - Mini-Mental Score Examination (MMSE); злоупотребление алкоголем; прием в течение 90 дней до включения пациента в исследование нейрометаболических, нейротрофических препаратов, а также каких-либо иных веществ, способных прямо или косвенно повлиять на когнитивные функции пациентов; миокардиты; нарушения функции щитовидной железы; выраженные клапанные пороки, лабораторные признаки выраженного нарушения функций печени и почек; другие соматические заболевания, которые, по мнению врача-исследователя, способны быть самостоятельной причиной развития когнитивных нарушений; противопоказания к ядерно-магнитно-резонансной томографии (ЯМРТ). Данные анамнеза и клинического осмотра заносили в формализованную историю болезни. Если у пациента отмечали наличие декомпенсации ХСН, его включали в исследование через 1 мес после стабилизации состояния. Все исследования проводились в утренние часы, после процедуры подписания информированного согласия. В итоге в исследование были включены 54 пациента. Основные клинические характеристики обследованных представлены в табл. 1. Кроме общеклинического обследования проводили стандартную электрокардиографию (ЭКГ); эхокардиографию, при проведении которой учитывали основные параметры: конечный систолический размер левого предсердия, конечный диастолический размер ЛЖ и конечный диастолический размер правого желудочка. В качестве тестов для верификации ИБС в ряде случаев использовали велоэргометрию и суточное мониторирование ЭКГ. Для оценки морфологического состояния ЦНС пациентов применяли ЯМРТ головного мозга. ЯМРТ проводили на аппарате PHILIPS ACHIEVE 1,5 Tl. Определяли толщину серого вещества головного мозга в затылочном, лобном, теменном, височном отделах головного мозга. Для исследования состояния белого вещества головного мозга измеряли толщину средних ножек мозжечка. Дополнительно к стандартной диффузионно-взвешенной методике визуализации головного мозга посредством ЯМРТ проводили вычисление коэффициентов диффузии (КД) молекул воды в сером и белом веществе затылочного, лобного, теменного, височного отделов и в базальных ядрах головного мозга. Когнитивные функции оценивали посредством вербального и невербального подтестов Векслера (5 и 7-й варианты), корректурной пробы Бурдона. Для исключения деменции использовали шкалу MMSE. Результаты Нами были рассчитаны средние результаты когнитивных тестов и показатели ЯМРТ серого вещества головного мозга отдельно для пациентов I-II и III-IV ФК ХСН. Результаты представлены в табл. 2. Как представлено в табл. 2, у пациентов с III-IV ФК ХСН отмечается значимое снижение результатов когнитивных субтестов Векслера-5 и 7. Кроме того, у пациентов с III-IV ФК ХСН отмечается меньшая толщина серого вещества теменных долей. Полученные результаты подтверждают значимость ФК ХСН в степени выраженности обусловленных ею экстракардиальных системных расстройств. При сравнительном анализе изменений показателей состояния ЦНС у пациентов с ХСН с относительно сохранной систолической функцией (ФВ≥45%) и у больных с ХСН со сниженной систолической функцией достоверных отличий получено не было (табл. 3). Подобные данные были получены и при изучении значимости отличий показателей когнитивных тестов и параметров ЯМРТ головного мозга у больных с сердечной недостаточностью с ФВ≤35% и с ФВ>35%. Были рассчитаны медианы и квартили толщины средних ножек мозжечка и КД молекул воды в белом веществе головного мозга отдельно для пациентов с I-II и III-IV ФК ХСН. Был получен ряд достоверных отличий. Результаты и достоверность отличий между группами пациентов с I-II и III-IV ФК ХСН представлены в табл. 4. В группе пациентов с III-IV ФК ХСН выявлены меньшие КД молекул воды в белом веществе теменных и затылочных долей и меньшая толщина средних ножек мозжечка. Также нами был проведен сравнительный анализ толщины средних ножек мозжечка и КД молекул воды в белом веществе головного мозга у пациентов, имеющих ФВ ЛЖ≥45%, и у пациентов с ФВ<45%, однако достоверных отличий среди этих групп пациентов установлено не было (табл. 5). Не было получено достоверных отличий между показателями, характеризующими состояние белого вещества головного мозга, и у пациентов, страдающих ХСН с ФВ≤35% и с ФВ>35%. Установленные результаты подтверждают значимость ФК ХСН как маркера когнитивной дисфункции и патологических изменений как серого, так и белого вещества головного мозга, тогда как величина ФВ, очевидно, менее полезна в этом отношении. Заключение Показанные результаты свидетельствуют о том, что ФВ ЛЖ, при всем ее немаловажном прогностическом значении, является показателем, характеризующим именно систолическую дисфункцию, и не всегда точно коррелирует с степенью выраженности сердечной недостаточности. Вероятно, ФК ХСН может служить более точным маркером когнитивной дисфункции и патологических изменений головного мозга. Возможно, это обусловлено тем, что, наряду с оценкой клинической тяжести ХСН, ФК позволяет в некоторой степени оценить и степень ее компенсации. Достаточность механизмов компенсации при ХСН, безусловно, играет значительную роль в выраженности ее клинических проявлений, в том числе и в степени влияния на ЦНС. В частности, обусловливаемая снижением ФВ ЛЖ циркуляторная недостаточность может до известной степени компенсироваться разными механизмами, как местными (ауторегуляцией мозгового кровотока), так и общими (метаболической адаптацией и др.). В данном случае ФК ХСН точнее отражает степень выраженности подобной компенсации и, очевидно, характеризует не только физическую работоспособность, но и косвенно - когнитивные возможности.
×

About the authors

N. S Akimova

V.I.Razumovsky Saratov State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: astraveritas@yandex.ru
410012, Russian Federation, Saratov, ul. Bol'shaia Kazach'ia, d. 112

I. M Sokolov

V.I.Razumovsky Saratov State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: docsim@bk.ru
410012, Russian Federation, Saratov, ul. Bol'shaia Kazach'ia, d. 112

T. V Martynovich

V.I.Razumovsky Saratov State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: martynovich-t@mail.ru
410012, Russian Federation, Saratov, ul. Bol'shaia Kazach'ia, d. 112

Yu. G Shvarts

V.I.Razumovsky Saratov State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: shwartz58@yandex.ru
410012, Russian Federation, Saratov, ul. Bol'shaia Kazach'ia, d. 112

References

  1. Захаров В.В., Яхно Н.Н. Когнитивные расстройства в пожилом и старческом возрасте: метод. пособие для врачей. М., 2005.
  2. Морозова Т.Е., Рыкова С.М. Сердечно - сосудистые заболевания и когнитивные нарушения // Consilium Medicum. 2010; 12 (9): 85-9.
  3. Остроумова О.Д., Резникова К.У. Когнитивные нарушения при артериальной гипертонии и возможности их коррекции. Врач. 2011; 14: 33-8.
  4. Almeida O.P, Flicker L. The mind of a failing heart: a systematic review of the association between congestive heart failure and cognitive functioning. Int Med J 2001; 31 (5): 290-5.
  5. Caplan L.R. Cardiac encephalopathy and congestive heart failure: a hypothesis about the relationship. Neurology 2006; 99 (6): 99-101.
  6. Woo M.A, Macey P.M, Fonarow G.C et al. Regional brain gray matter loss in heart failure. J Appl Physiol 2003; 2: 677-84.
  7. Акимова Н.С., Персашвили Д.Г., Шварц Ю.Г. и др. Когнитивные расстройства и состояние серого вещества головного мозга при ХСН на фоне ИБС. Сердечная недостаточность. 2011; 67 (5): 282-85.
  8. Шварц Ю.Г., Акимова Н.С., Мартынович Т.В. Анализ изменений белого вещества головного мозга и когнитивных расстройств у пациентов с хронической сердечной недостаточностью и ишемической болезнью сердца. Саратовский научно - медицинский журнал. 2013; 9 (1): 78-82.
  9. Арутюнов А.Г., Рылова А.К., Арутюнов Г.П. Регистр госпитализированных пациентов с декомпенсацией кровообращения (павловский регистр). Сообщение 1. Современная клиническая характеристика пациента с декомпенсацией кровообращения. Клинические фенотипы пациентов. Cердечная недостаточность. 2014; 4 (1): 135-41.
  10. Мареев В.Ю., Агеев Ф.Т., Арутюнов Г.П. и др. Национальные Рекомендации ВНОК И ОССН по диагностике и лечению ХСН (четвертый пересмотр). Сердечная недостаточность. 2013; 7 (81): 379-472.
  11. Clyde W. Yancy, Mariell Jessup, Biykem Bozkurt et al. 2013 ACCF/AHA Guideline for the Management of Heart Failure. Circulation 2013; 128: e240-e327.

Statistics

Views

Abstract: 91

PDF (Russian): 58

Dimensions

Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2017 Akimova N.S., Sokolov I.M., Martynovich T.V., Shvarts Y.G.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies