Опубликовано в:
Вестник педиатрической фармакологии и нутрициологии № 2 2007

Кардиоваскулярные нарушения у детей с сахарным диабетом и пути их коррекции

С.Ф.Гнусаев, О.А.Дианов, Д.А.Иванов
Тверская государственная медицинская академия

Определены нарушения сердечно-сосудистой системы у детей с сахарным диабетом типа 1 по данным бифункционального мониторирования сердечного ритма и артериального давления (снижение показателей временного анализа ритма сердца, суточного индекса артериального давления и увеличение коэффициента вариации систолического и диастолического артериального давления) и допплерэхокардиографии (увеличение вклада предсердия в диастолическое наполнение левого желудочка и повышение ригидности миокарда в фазу диастолы). Показана патогенетическая взаимосвязь между нарушениями диастолической функции левого желудочка и диабетической автономной кардиоваскулярной нейропатией. Распространенность кардиоваскулярных нарушений составила 16,7%. Установлена эффективность применения препарата - Элькар^® в составе комплексной кардиометаболической терапии для лечения и профилактики прогрессирования диабетических нарушений сердечно-сосудистой системы у детей.

Ключевые слова: дети, диабетическая кардиомиопатия, L-карнитина

Сахарный диабет – одна из ведущих и актуальных медико-социальных проблем современной медицины и здравоохранения. В настоящее время прогноз заболевания у детей определяется, в основном, наличием хронических диабетических осложнений, приводящих к преждевременной инвалидизации и смертности в молодом возрасте [1,2].

Принятая в 1989 году Сент-Венсенская декларация подчеркнула важность мероприятий по снижению смертности и инвалидизации больных сахарным диабетом. Учитывая возможность регресса начальных стадий диабетических осложнений у детей при достижении компенсации углеводного обмена, ранняя диагностика и своевременная терапия являются средствами профилактики развития тяжелых осложнений.

У больных сахарным диабетом велик риск развития сердечно-сосудистых заболеваний [3]. Повышение их частоты является следствием кардиоваскулярных нарушений, в основе которых лежат три основных патогенетических фактора: метаболические нарушения в кардиомиоцитах, микроангиопатия коронарных сосудов и автономная кардиоваскулярная нейропатия [4,5].

Цель исследования:

выявить нарушения сердечно-сосудистой системы у детей при сахарном диабете, оценить их распространенность и эффективность реабилитации.

Пациенты и методы

Обследовано 156 детей с сахарным диабетом типа 1 в возрасте от 8 до 16 лет, с длительностью заболевания от нескольких месяцев до 13 лет. На период обследования ни у одного из пациентов не отмечалось клинических признаков декомпенсации, кетоацидотических и гипогликемических состояний. Обследованные разделены на три группы: 1 группа – пациенты с продолжительностью сахарного диабета до 1 года (n=39); 2 группа – от 1 до 5 лет (n=52); 3 группа – более 5 лет (n=65). Контрольную группу составили 30 здоровых детей, сопоставимых по возрасту и полу.

Помимо обследования, включающего клинико-анамнестическое исследование и электрокардиографию покоя, для диагностики диабетической автономной кардиоваскулярной нейропатии у детей проводилось бифункциональное мониторирование сердечного ритма и артериального давления с использованием аппаратно-программного комплекса «Кардиотехника-4000АД» («Инкарт», Россия) в условиях свободной активности обследуемого с последующей дешифровкой записи на персональном компьютере с помощью специальной программы комплекса «Инкарт».

Оценка показателей временного (статистического) анализа (Time domain) вариабельности сердечного ритма за сутки учитывались следующие показатели [6]:

• -pNN50 - процентная представленность эпизодов различия последовательных интервалов RR более, чем на 50 мсек;
• -rMSSD - квадратный корень суммы разностей последовательных интервалов RR.

При оценке данных циркадных колебаний артериального давления использовались следующие показатели [7]:

• суточный индекс - разность между средними дневными и ночными значениями артериального давления в процентах от дневной средней величины;
• коэффициент вариации - отношение стандартного отклонения расчетной величины к ее среднему значению.

Для оценки сократительной функции миокарда на эхокардиографе «Aloka SSD-870» в импульсно-волновом режиме проводилась допплерэхокардиография с картированием трансмитрального потока из четырехкамерной позиции. Под контролем двухмерного ЭхоКГ-изображения контрольный объем располагался параллельно потоку крови в приносящем тракте левого желудочка на уровне краевых отделов створок митрального клапана с желудочковой стороны, где трансмитральный поток является максимальным. Оценивались следующие параметры диастолической функции левого желудочка:

• скорость потока в фазу раннего диастолического наполнения (Ve) в м/с;
• скорость потока в фазу позднего диастолического наполнения (Vа) в м/с;
• время достижения максимальной скорости потока в фазу раннего диастолического наполнения левого желудочка (АТЕ) в сек.;
• половина времени замедления скорости потока в фазу раннего диастолического наполнения (DT1/2) в сек.

На основании полученных величин скоростных и временных показателей трансмитрального потока проводили расчет следующих показателей:

• соотношение скоростей в фазы раннего и позднего диастолического наполнения левого желудочка (Ve/Va);
• индекс податливости миокарда - отношение времени достижения максимальной скорости потока ко времени половинного снижения скорости потока в фазу раннего диастолического наполнения (АТЕ/DT1/2) [8].

Анализировали корреляционные связи между параметрами диастолической функции левого желудочка и бифункционального мониторирования сердечного ритма и артериального давления. Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием пакета программ «Excel 97». Достоверность различий между показателями допплерэхокардиографии и бифункционального мониторирования сердечного ритма и артериального давления, полученными для различных групп, оценивалась с помощью критерия Стьюдента.

Проводилась комплексная кардиометаболическая терапия 26 детям с признаками диабетических кардиоваскулярных нарушений.

Результаты и обсуждение

Результаты клинического и электрокардиографического обследования детей с сахарным диабетом имели отличия не только по сравнению с контрольной группой, но и в зависимости от длительности и тяжести течения заболевания (р<0,05).

У небольшого количества обследованных пациентов выявлялись жалобы на кардиалгии (4,5%), сердцебиение (3,6%), перебои в работе сердца (2,7%). При тяжелом течении сахарного диабета жалобы предъявлялись чаще, чем при среднетяжелом течении заболевания (р<0,001).

У детей с сахарным диабетом отмечалось преобладание симпатического влияния на регуляцию деятельности сердца. При длительном и тяжелом течении заболевания имелась склонность к тахикардии. У пациентов с длительностью сахарного диабета более 5 лет отмечалось повышение систолического и диастолического артериального давления по сравнению с контрольной группой (р<0,01 и р<0,05 соответственно).

При анализе ЭКГ у пациентов с сахарным диабетом были установлены проявления вегетативной дизрегуляции деятельности сердца, обусловленные перенапряжением симпатического отдела: у детей с сахарным диабетом преобладала синусовая тахикардия (р<0,001).

Дистрофические изменения в клетках проводящей системы сердца в группе обследования были представлены смещением пейсмейкерной активности в миокард предсердий, феноменом укороченного интервала PQ и неполной блокадой левой ножки пучка Гиса в отличие от контрольной группы (р<0,001; р<0,05 и р<0,05 соответственно). Обнаруженные ЭКГ-феномены свидетельствовали о колебаниях автоматизма синусового узла и нарушениях проведения импульса, основной причиной которых является хроническая гипоксия и энергетический дефицит, вызывающие электролитные нарушения в миокарде. Кроме того, у детей с сахарным диабетом чаще, чем в контрольной группе, выявлялись снижение вольтажа комплекса QRS, нарушения процессов реполяризации в виде изменения формы и амплитуды зубца Т, синдрома ранней реполяризации желудочков и альтернация зубца R (р<0,01; р<0,001; р<0,001 и р<0,001 соответственно), которые также свидетельствовали о наличие обменно-дистрофических и электролитных изменений в миокарде. ЭКГ-изменения при сахарном диабете имели различную степень выраженности в зависимости от длительности и тяжести течения заболевания, что свидетельствует об этапном развитии патологического процесса в миокарде.

Нарушение метаболизма миокардиоцитов у всех обследованных проявлялось электрической нестабильностью миокарда – увеличением дисперсии интервала QT (р<0,01). Однако наибольшая выраженность электрической нестабильности миокарда определялась у пациентов с длительностью сахарного диабета более 5 лет и с тяжелым течением заболевания (р<0,001), что, на наш взгляд, подтверждает влияние изменений метаболизма на формирование кардиоваскулярных нарушений.

Результаты, полученные при проведении клинико-анамнестического обследования и ЭКГ у детей с сахарным диабетом, позволили предположить наличие у них дистрофического поражения миокарда на ранних стадиях его развития. Однако недостаточная информативность и неспецифичность полученных данных потребовало проведения бифункционального мониторирования сердечного ритма и артериального давления и допплерэхокардиографии.

У детей с сахарным диабетом, по данным суточного мониторирования сердечного ритма, выявлены нарушения вегетативной регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы, являющиеся критериями для диагностики диабетической автономной кардиоваскулярной нейропатии. Так, общий средний, средний дневной и средний ночной pNN50 были достоверно меньше у детей с длительностью заболевания более 5 лет (таблица 1). Это свидетельствует о снижении чувствительности синусового узла к парасимпатическим влияниям у детей с большей длительностью сахарного диабета.

Общий средний, средний дневной и средний ночной rMSSD также были достоверно меньше у пациентов с длительностью заболевания более 5 лет. Данные изменения указывали на появление ригидности сердечного ритма у детей с длительностью сахарного диабета более 5 лет и о повышении роли симпатического отдела вегетативной нервной системы в регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы.

Данные, полученные при анализе вариабельности сердечного ритма, подтверждались циркадными изменениями вариабельности артериального давления. Так, суточный индекс систолического артериального давления и диастолического артериального давления были достоверно ниже у детей с большей продолжительностью сахарного диабета, что свидетельствовало об отсутствии полноценного снижения систолического артериального давления и диастолического артериального давления в ночные часы. Данное обстоятельство должно рассматриваться как предиктор формирующейся артериальной гипертензии у больных с большим стажем сахарного диабета вследствие истощения резервов депрессорных систем и повышения тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы. Помимо этого у детей с большей продолжительностью сахарного диабета выявлялось достоверное увеличение коэффициентов вариации систолического и диастолического артериального давления, что указывало на склонность у них к избыточной реактивности в виде увеличения числа пиков (подъемов артериального давления) в суточном тренде показателей систолического и диастолического артериального давления. Данный факт, возможно, обусловлен повышенным тонусом симпатического отдела вегетативной нервной системы, активность которого по мере увеличения продолжительности сахарного диабета увеличивается.

У детей, страдающих сахарным диабетом от 1 до 5 лет, выявлялись нарушения диастолической функции левого желудочка, характеризующиеся уменьшением вклада предсердия в диастолическое наполнение левого желудочка (Va) без изменения скорости потока в фазу раннего диастолического наполнения (Ve) и увеличением соотношения Ve/Va (таблица 2). Следовательно, увеличивался трансмитральный градиент давления перед началом активного расслабления левого желудочка, что приводило к максимальному заполнению кровью левого желудочка в фазу раннего диастолического наполнения. Выявленные особенности диастолического наполнения могут быть определены как гипердиастолический тип диастолической дисфункции левого желудочка, который характеризует период адаптации латентной стадии дистрофического поражения миокарда у детей с сахарным диабетом.

У детей, страдающих сахарным диабетом более 5 лет, нарушение диастолической функции левого желудочка характеризовалось увеличением скорости потока в фазу позднего диастолического наполнения (Va), а также снижением Ve/Va соответственно. Увеличение предсердного вклада в диастолическое наполнение левого желудочка свидетельствовало о начинающемся развитии у них гипертрофического типа диастолической дисфункции левого желудочка, который формируется в результате повышения ригидности миокарда в фазу диастолы.

Наряду с достоверными изменениями скоростей потоков в различные фазы диастолы выявлялось достоверное уменьшение АТЕ/DT1/2 у пациентов с большей продолжительностью сахарного диабета, что свидетельствовало о повышении диастолической ригидности миокарда в фазу диастолы и явилось одним из характерных проявлений диабетических кардиоваскулярных нарушений.

Диабетическая автономная кардиоваскулярная нейропатия оказывала значительное влияние на диастолическую функцию сердечной мышцы больного сахарным диабетом (таблица 3). Это подтверждалось тем, что уменьшение парасимпатического влияния сопровождалось усилением функции левого предсердия: увеличение Va при уменьшении pNN50 (обратная коррелятивная связь). Превалирование эффектов симпатического отдела вегетативной нервной системы способствует увеличению вклада предсердия в диастолическое наполнение левого желудочка, что стимулирует прогрессирование диастолической дисфункции по гипертрофическому типу. Прямая зависимость значения АТЕ/DT1/2 от показателей вариабельности сердечного ритма показывала, что при снижении активности парасимпатического отдела на сердце повышается жесткость миокарда левого желудочка. Отрицательная коррелятивная связь между показателями вариабельности артериального давления и АТЕ/DT1/2 указывала на то, что при повышении тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы при сахарном диабете упругоэластические свойства миокарда левого желудочка также ухудшаются.

По данным бифункционального мониторирования сердечного ритма и артериального давления и допплерэхокардиографии выявлены диабетические кардиоваскулярные нарушения у 26 детей (16,7%) с длительным и тяжелым течением заболевания. Для нормализации энергетического баланса в миокардиоцитах и улучшения внутрисердечной гемодинамики и диастолической функции левого желудочка у детей с признаками сердечно-сосудистых нарушений применялась комплексная кардиометаболическая терапия: панангин по 1 драже 2-3 раза в сутки, тиамин в суточной дозе 50 мг в 2 приема, рибофлавин в суточной дозе 20-30 мг в 2-3 приема, триовит по 1 капсуле в сутки, липоевая кислота в суточной дозе 50 мг в 2 приема. Продолжительность комплексной кардиометаболической терапии составила 1 месяц. Для нормализации метаболических процессов в миокардиоцитах и улучшения выработки энергии в форме АТФ, недостаток которой определяется при диабетическом сердце из-за дефицита карнитина, у 15 детей в состав проводимой терапии был включен препарат Элькарâ (L-карнитина 20% раствор). Его назначали в дозе 30 мг/кг в сутки на 2-3 приема в течение 3-4 недель в виде 2% раствора.

Установлено, что в результате применения комплексной кардиометаболической терапии у всех детей отмечалось улучшение общего состояния, исчезли жалобы на боли в области сердца, сердцебиение и перебои в работе сердца, уменьшались утомляемость и слабость. У детей, получавших L-карнитин в составе комплексной кардиометаболической терапии, наблюдалась нормализация диастолической функции левого желудочка (таблица 4): нормализовались скоростные показатели трансмитрального диастолического потока, половина времени замедления скорости потока в фазу раннего диастолического наполнения левого желудочка и индекс податливости миокарда. Следовательно, уменьшилась ригидность миокарда в фазу диастолы. Кроме того, в результате лечения наблюдалась нормализация гемодинамики (отмечался переход от гипокинетического ее типа к эукинетическому, что проявлялось увеличением конечно-диастолического, ударного индексов и снижением общего периферического сопротивления сосудов). Напротив, показатели трансмитрального диастолического потока и центральной гемодинамики у детей, не получавших L-карнитин в составе кардиометаболической терапии, не имели достоверной положительной динамики (таблица 5).

Выводы.

1. Для диабетических кардиоваскулярных нарушений у детей по данным бифункционального мониторирования сердечного ритма и артериального давления является характерным: снижение показателей временнóго анализа ритма сердца (pNN50, rMSSD) и суточного индекса артериального давления, а также увеличение коэффициента вариации систолического и диастолического артериального давления.

2. Нарушение диастолической функции левого желудочка характеризуется увеличением вклада предсердия в диастолическое наполнение левого желудочка, а также уменьшением АТЕ/DT1/2, свидетельствующее о повышении ригидности миокарда в фазу диастолы.

3. Диабетическая автономная кардиоваскулярная нейропатия и нарушение диастолической функции левого желудочка патогенетически связаны между собой и способствуют прогрессированию кардиоваскулярных нарушений при сахарном диабете.

4. Частота кардиоваскулярных нарушений у детей с сахарным диабетом составляет 16,7%.

5. Применение элькара в составе кардиометаболической терапии у детей с диабетическими нарушениями сердца позволяет эффективно восполнять энергетический дефицит миокардиоцитов, способствуя нормализации диастолической функции левого желудочка и внутрисердечной гемодинамики.

Таблица 1. Параметры бифункционального мониторирования сердечного ритма и артериального давления у детей при сахарном диабете.

Параметры	1 группа (n=39)	2 группа (n=52)	3 группа (n=65)
PNN50 (общий средний) (%)	24,42±1,19	26,13±1,57	21,29±1.16 р2<0,05
PNN50 (средний днем) (%)	18,25±3,46	19,88±2,05	14,79±1,34 р1<0,05 р2<0,05
PNN50 (средний ночью) (%)	37,92±2,02	39,81±3,02	30,21±2,07 р1<0,05 р2<0,05
RMSSD (общий средний)(ms)	45,75±3,72	54,56±5,08	38,71±3,47 р2<0,05
RMSSD (средний днем) (ms)	41,42±4,53	43,75±1,37	33,78±3,19 р2<0,05
RMSSD (средний ночью) (ms)	77,58±6,28	78,06±7,27	61±5,44 р1<0,05
Суточный индекс систолического артериального давления	10,83±0,32	10,81±1,25	8,43±1,09 р1<0,05
Суточный индекс диастолического артериального давления	14,08±0,17	13,06±1,29	12,5±0,75 р1<0,05
Коэффициент вариации систолического артериального давления дн.	8,44±0,56	10,24±0,54	11,39±0,9 р1<0,05 р2<0,05
Коэффициент вариации систолического артериального давления ноч.	8,99±0,86	11,43±1,71	12,54±3,74 р1<0,05
Коэффициент вариации диастолического артериального давления дн.	12,21±3,46	13,48±0,65	14,38±0,67 р1<0,05
Коэффициент вариации диастолического артериального давления ноч.	13,6±1,17	11,69±1,14	17,45±1,47 р1<0,05 р2<0,05

Примечание: достоверность различий р1 – по сравнению с первой группой; р2 – по сравнению со второй группой.

Таблица 2. Показатели трансмитрального потока у детей при сахарном диабете.

Показатель	1 группа (n=39)	2 группа (n=52)	3 группа (n=65)
Ve (м/с)	0,89±0,070	0,84±0,034	1,06±0,060
Vа (м/с)	0,51±0,004	0,48±0,050	0,75±0,060 р1<0,05 р2<0,05
АТЕ (с)	0,14±0,012	0,10±0,001	0,09±0,001
DT1/2 (с)	0,07±0,003	0,08±0,010	0,07±0,010
АТЕ/DT1/2 (ед.)	1,903±0,15	1,46±0,19	1,22±0,09 р1<0,05 р2<0,05
Ve/Va	1,76±014	1,92±013±	1,45±0,04 р1<0,05 р2<0,05

Примечание: достоверность различий р₁ – по сравнению с первой группой; р₂ – по сравнению со второй группой.

Таблица 3. Корреляционная связь между параметрами диастолической функции левого желудочка и бифункционального мониторирования сердечного ритма и артериального давления у детей при сахарном диабете.

Параметры бифункционального мониторирования сердечного ритма и артериального давления	Параметры диастолической функции левого желудочка
	Vа	АТЕ/DT1/2	Ve/Va
pNN50 (ср. ноч.)	-0,11	0,12	0,24
RMSSD (ср. дн.)	-0,45	0,13
rMSSD (ср. ноч.)	-0,23	0,12
Коэффициент вариации систолического артериального давления дн.	0,26	-0,38	-0,27
Коэффициент вариации диастолического артериального давления дн.	0,38	-0,28	-0,35

Таблица 4. Динамика допплер-эхокардиографических показателей у детей с сахарным диабетом, получавших L-карнитин в составе комплексной кардиометаболической терапии

Показатель	Контроль (n=30)	До лечения (n=15)	После лечения (n=15)	Р
КДИ (мл/м²)	58,5+1,84	52,5+1,56*	59,6+2,20	p<0,05
УИ (мл/м²)	38,2+1,19	35,0+0,99*	41,9+1,36*	p<0,001
ОПСС (дин x с x см-5)	1777+66	2033+101*	1540+64*	p<0,001
Va (м/с)	0,46+0,019	0,54+0,038*	0,48+0,024	p<0,05
Ve/Va	1,88+0,048	1,64+0,073**	1,83+0,044	p<0,05
DT1/2 (с)	0,07+0,004	0,09+0,005*	0,07+0,004	p<0,05
АТЕ/DT1/2 (ед.)	1,24+0,077	1,00+0,060*	1,24+0,108	p<0,05

Примечание: *- р<0,05; ** - р<0,01 – достоверность различий по сравнению с контрольной группой; р – достоверность изменений в результате лечения.

Таблица 5. Динамика допплер-эхокардиографических показателей у детей с сахарным диабетом, не получавших L-карнитин в составе комплексной кардиометаболической терапии

Показательp;	Контроль (n=30)	До лечения (n=11)	После лечения (n=11)	Р
КДИ (мл/м²)	58,5+1,84	52+1,34**	53,5+1,58*	p>0,05
УИ (мл/м²)	38,2+1,19	34,6+1,20*	35,3+1,03	p>0,05
ОПСС (дин´с´см-5)	1777+66	2028+82*	1962+78	p>0,05
Va (м/с)	0,46+0,019	0,52+0,018*	0,49+0,014	p>0,05
Ve/Va	1,88+0,048	1,62+0,068**	1,69+0,066	p>0,05
DT1/2 (с)	0,07+0,004	0,08+0,005*	0,08+0,006	p>0,05
АТЕ/DT1/2 (ед.)	1,24+0,077	1,01+0,069*	1,02+0,066*	p>0,05

Примечание: *- р<0,05; ** - р<0,01 – достоверность различий по сравнению с контрольной группой; р – достоверность изменений в результате лечения.

Литература
1. Дедов И.И., Кураева Т.Л., Петеркова В.А., Щербачева Л.Н. Сахарный диабет у детей и подростков.- М., 2002.
2. Касаткина Э.П. Актуальные вопросы детской и подростковой эндокринологии.- 1999 - С.9-18.
3. Левина Л.И. Сердце при эндокринных заболеваниях.- М., 1989.
4. Чернышева Ю.А., Скородумова Е.П., Чернышева Ж.А. Российский кардиологический журнал.- 2002.- № 6.- С. 39-42.
5. Factor S.M., Borczuk A., Charron M.J. еt al. Diabetes-Res-Clin-Pract.- 1996.- Jul; 31.- P. 133-142.
6. Макаров Л.М. Холтеровское мониторирование.- М., 2000.
7. Леонтьева И.В. Артериальная гипертензия у детей и подростков.- М., 2000.
8. Гнусаев С.Ф., Иванов Д.А. Раннее выявление и профилактика осложнений со стороны сердечно-сосудистой системы у детей с сахарным диабетом.- Тверь, 2002.

Гнусаев Сергей Федорович, доктор мед. наук, профессор, зав. кафедрой педиатрии №2 Тверской государственной медицинской академии
Адрес для корреспонденции:
170632 г. Тверь, ул. Советская, д. 4 Тел.: +7(0822)35 56 21

Элькар -