Borsod-Abaúj-Zemplén Megyei Kórház, Gyermekegészségügyi Központ és Haynal Imre Egészségtudományi Egyetem, Orvostovábbképző Kar, II. Gyermekgyógyászati Tanszék, Miskolc

A BAL KAMRA FUNKCIÓ NON-INVAZÍV VIZSGÁLATA CUKORBETEG GYERMEKEKBEN ÉS SERDÜLÖKBEN

Fehér Annamária dr., Barkai László dr., Boros Ágnes dr., Vámosi Ildikó dr.

 

Összefoglalás

A jelen munka célja volt a bal kamrai systolés funkció vizsgálata, inzulin-dependens cukorbetegekben, valamint a paramétereknek a klinikai jellegzetességekkel való összefüggésének meghatározása. A bal kamrai funkciót echocardiographiával, az autonom idegrendszer működését cardiovascularis reflexekkel vizsgálták. A bal kamrai funkció paraméterei összefüggést mutattak a hosszútávú anyagcsere állapottal, valamint a parasymhathicus és sympathicus autonóm paraméterekkel. A betegség időtartamával, a rethinopathiával és a nephropathiával összefüggés nem volt kimutatható. Vizsgálataik amellett .szólnak, hogy a rossz anyagcserekontroll és az autonóm idegrendszer zavara a cardialis funkcókat jelentősen befolyásolhatják cukorbeteg gyermekben és serdülőkben, azonban további vizsgálatok .szükségesek a diabeteses cardiopathia patomechanizmusának tisztázására.

Kulcsszavak: bal kamra funkció, autonóm neuropathia, IDDM, gyermekek és serdülők

 

Non-invasive investigation of left ventricular function in diabetic children and adolescents

Summary

The aim of the present study was to evaluate the left vetricular systolic ,function and its relation to various clinical characteristics in insulin-dependent diabetic patients. Left ventricular function was assessed by echocardiography and autonomic .function was investigated by cardioavascular reflexes. Parameters for left ventricular function related significantly with long-term metabolic control and parasympathetic as well as sympathetic autonomic parameters. No association was observed between ventricular function and diabetes duration, retinopathy or nephropathy. In conclusion, poor metabolic control and autonomic nervous system dysfunction has an impact on cardial function in children and adolescents with diabetes, although further-studies are necessary to clarify the pathomechanism of diabetic heart disease.

Key words: left venticular function, autonomic neuropathy, IDDM, children and adolescents

 

Rövidítések:
Lin EF:  lineáris ejekciós frakció
dS/dD:  bal kamrai végsystolés és végdiastolés átmérőjének aránya
Ao/Bp:  aorta- és a balpitvar-átmérők aránya
E-IVS:   mitralis mellső vitorla E pont és az intraventricularis septum közötti távolság
IVS/HF: intraventricularis septum és a bal kamra hátsófal végdiastolés átmérőjének aránya

 

A cukorbetegek haláloki statisztikájában a cardialis eredetű megbetegedések kiemelkedő jelentőségüek,1 ezért a cardiovascularis szövődmények vizsgálata a diabetológia fontos részterülete. A szívműködési zavarok hátterében a koszorúerek atherosclerosisa, secunder szívizomkárosodás, illetve a diabeteses autonóm neuropathia cardialis megnyilvánulása állhat.2,3,4 Fiatal diabeteses betegekben a cardialis funkciók echocardiographiás, illetve izotóp angiographiás vizsgálatairól néhány munkacsoport beszámolt.2,5,6 A gyermekpopuláción végzett vizsgálatok száma meglehetösen kevés illetve a szerzők eredményei ellentmondásosak.1,7,8

Cukorbetegségben az idegrendszer károsodása gyakori szövődmény, melynek prognózisa köztudottan kedvezötlen. A diabeteses neuropathia érintheti mind a perifériás, mind az autonóm idegrendszert. Az autonóm idegrendszer károsodásának egyik gyakori megnyilvánulása a cardialis autonóm neuropathia, melynek oka a szív innervatiójának zavara. Az utóbbi időben a cardiovascularis reflexek vizsgálatával lehetővé vált az autonóm idegrendszeri működészavar korai kimutatása és a vizsgálómódszer viszonylag széles körben elterjedt a klinikai gyakorlatban is. felnőtt betegekben a latens abnormalitások nagy gyakorisággal fordulnak elő,9 de a szövődmény jelenléte gyermek korú betegekben is jól dokumentált.10

Jelen vizsgálatunk célja a kamrai működészavar korai jeleinek megítélése volt 1. típusú (inzulin-dependens) cukorbetegekben és az összefüggés vizsgálata a betegségtartammal, az anyagcserekontrollal, a microangiopathiás szövődményekkel és az autonóm idegrendszeri funkciózavarral.

 

Beteganyag és módszer

Diabetes konzultációs rendelésünkön gondozott betegeink közül 39 inzulin-dependens diabeteses beteget vizsgáltunk. Életkoruk 6 és 20 év közötti volt (átlag: 16,2±1,5 év). Betegségük időtartama 0,5 és 18 év közöttí (átlag: 6,5±2,3 év), nemek szerinti megoszlásban 18 fiú és 21 leány. Minden gyermeknél fizikális vizsgálat történt. A beteganyag kiválasztásakor szempont volt, hogy a betegek a diabetesen kívül egyéb krónikus betegségben,illetve ismert szívbetegségben ne szenvedjenek. A vizsgálat érdekében végzett speciális betegszelekció eredményeként a kiválasztott betegek anyagcserekontrollja (átlag HbA1: 10,5%) gondozott betegeink átlagához viszonyítva (átlag HbA1: 9,2%) lényegesen rosszabbnak minösíthető. A bal kamrai systolés funkció megítélésére M-mód és két dimenziós echocardiographiás vizsgálatot végeztünk, melynek során az alábbi paramétereket vizsgáltuk:

1. Lineáris ejekciós frakció (Lin EF) = bal kamrai végdiastolés átmérő (dD) - bal kamra végsystolés átmérő (dS)/bal kamrai végdiastolés átmérő (dD)x100,

2. Bal kamrai végsystolés és a végdiastolés átmérők aránya (dS/dD),

3. Aorta- és a balpitvar-átmérők aránya (Ao/Bp),

4. Mitralis mellső vitorla E pont és az intraventricularis septum közötti távolság (E-IVS),

5. Intraventricularis septum és a bal kamra hátsófal végdiastolés átmérőjének aránya (IVS/HF).

Az autonóm idegrendszer vizsgálata cardiovascularis tesztekkel történt,10 melynek során az alábbi paramétereket vizsgáltuk:

l. Nyugalmi szívfrekvencia: fekve, egy percen keresztül normál légvételek mellett.

2. Légzési arrhythmia: öt mély be- és kilégzés során a maximális és a minimális pillanatnyi szívfrekvenciák különbsége.

3. Szívfrekvencia állva/fekve arány: egy perces állás alatt mért maximális szívfrekvencia és a nyugalmi frekvencia hányadosa.

4. Orthostaticus teszt: egy perces állás során mért systolés tensiócsökkenés a fekve mért tensióhoz képest.

5. Kézszorítás-teszt: a domináns kéz egy perces maximális ökölbeszorítása alatt mért diastolés tensioemelkedés.

Az echocardiographiás vizsgálatok Hitachi EUB 40 készülékkel történtek. Az autonóm funkció vizsgálata során a szívfrekvenciák meghatározását az R-R távolságok alapján EKG-vel (Medicor ER 31-A), a vérnyomás mérését oszcillometriás (OMRON HEM-400 C) vérnyomásmérő készülékkel végeztük.

A microangiopathiás szövődmények felmérésére a retinopathia és a nephropathia korai jeleit vizsgáltuk. Retinopathia vizsgálatára a 10%-os Na-fluorescein intravénás beadása után végzett szemfenéki kép kiértékelést alkalmaztuk. Az incipiens nephropathia kimutatását 24 órás gyűjtött vizeletböl az albumin excretiós rata mérésével végeztük (Abbott Turbox Microalbuminuria Assay).

Anyagcsere·kontroll megítélésére a háromhavonta mért glikált hemoglobin (HbA1) egy éves átlagát határoztuk meg (IMx Glycated Hemoglobin Assay, Abbott). A nem diabeteses normálérték felső határa: 7,8%.

A statisztikai számítások Student-féle kétmintás t-próbával történtek. Korreláció számítását Pearson-féle korreláció analízissel végeztük.

 

Eredmények

A kamrafunkciót jelző paraméterek nem mutattak összefüggést a diabetes fennállásának időtartamával. Az anyagcserekontroll hatásának vizsgálata során a betegeket a HbA1 érték szerint két alcsoportra osztottuk: a diabeteses betegcsoportban mért átlag+1SD (12%) feletti (n=9), illetve az alatti értékkel (n=30) rendelkező csoportok. Az Ao/Bp hányados a rosszabb anyagcseréjü betegekben határérték szignifikánsan emelkedett volt a jobb anyagcserekontrollú betegcsoporthoz képest ( l,02±0,1 vs. 0,75±0,1 ; p=0,05). A dS/dD arány szignifikánsan magasabbnak bizonyult a rosszabb anyagcserekontrollú csoportban mint a jobb anyagcserehelytettel jellemezhető betegek csoportjában (0,7±0,05 vs. 0,52±0,05; p=0,03). A Lin EF szignifikánsan alacsonyabb volt a rosszabb anyagcseréjű diabeteses gyermekek csoportjában (35,5±3,2 vs. 41,1±3,3; p=0,03) (1. a. és 1. b. ábrák).

 

1.a. és 1.b. ábra: Az anyagcserekontroll hatása a kamrafunkcióra. Átlag±SE. Lin EF: lineáris ejekciós frakció, dS/dD: bal kamra végsystolés és végdiastolés átmérők aránya, Ao/Bp: aorta- és a bal pitvar átmérők aránya, E-IVS: mitralis mellső vitorla E pont és az intraventricularis septum közötti távolság, IVS/HF: intraventricularis septum és a bal kamra hátsófal végdiastolés átmérőjének aránya.

 

2. ábra: A bal kamra funkció paraméterei praeklinikai retinopathiás és ép szemfenekű betegekben. Átlag±SE. Lin EF: lineáris ejekciós frakció, dS/dD: bal kamra végsystolés és végdiastolés átmérők aránya, Ao/Bp: aorta- és a bal pitvar átmérők aránya, E-IVS: mitralis mellső vitorla E pont és az intraventricularis septum közötti távolság, IVS/HF: intraventricularis septum és a bal kamra hátsófal végdiastolés átmérőjének aránya.

 

3.a. és 3.b. ábra: A bal kamra paraméterei microalbuminuriás és normoalbuminuriás betegekben. Átlag±SE. Lin EF: lineáris ejekciós frakció, dS/dD: bal kamra végsystolés és végdiastolés átmérők aránya, Ao/Bp: aorta- és a bal pitvar átmérők aránya, E-IVS: mitralis mellső vitorla E pont és az intraventricularis septum közötti távolság, IVS/HF: intraventricularis septum és a bal kamra hátsófal végdiastolés átmérőjének aránya.

 

A bal kamrai systolés funkciót jelző paraméterek és a retinopathia, illetve a nephropathia között szignifikáns összefüggést nem találtunk (2. a., 2. b. és 3. a, 3. b. ábrák).

A kamrafunkció paraméterei közül a Lin EF statisztikailag szignifikáns kapcsolatot mutatott a parasympathicus és a sympathicus funkcióval (4. ábra). A légzési arrhythmia és a Lin EF között negatív korrelációt észleltünk (r=-0,35; p=0,03). A kézszorítás-teszt pozitív korrelációt mutatott a Lin EF mértékével (r=0,36; p=0,02).

4. ábra: Az autonóm funkció hatása a bal kamra funkcióra. Lin EF: lineáris ejekciós frakció.

 

Megbeszélés

Jelen tanulmányban gondozásunk alatt álló, kardiológiai szempontból tünetmentes inzulin-dependens diabeteses gyermek- és serdülőkorú betegekben non-invazív kardiológiai vizsgálómódszerrel a bal kamrai diszfunkció korai jeleit kerestük. A diabeteses szívizomkárosodásra utaló bal kamrai systolés funkció vizsgálatáról több munkacsoport beszámolt. Túlnyomórészt felnőtt betegekben nyert adatok szerint a myocardialis contractilitas zavara már a diabetes fennállása kezdetén is kimutatható.11,12,13,14,15,16 Hazai szerzők közül Jermendy és mtsai inzulin-dependens felnőtt cukorbetegekben a coronaria sclerosis klinikai tüneteinek hiánya esetén is a bal kamra funkció zavarát írja le.4 A cukorbetegek szívműködési zavara - mint azt a bevezetésben is említettük - több tényezőre vezethető viszsza: 1; a coronaria sclerosisa, 2; specifikus diabeteses cardiomyopathia, 3; diabeteses autonóm neuropathia. A diabetes klinikai képének sokszínüsége következtében a cardialis szövődmények mögött a fenti tényezők önállóan, vagy különböző kombinációban együttesen is előfordulhatnak. Ez az alapja az utóbbi időben egyre gyakrabban használt "cardiopathia diabetica" kifejezésnek, mely az angolszász irodalomban "diabetic heart disease" néven szerepel.2,4,17,18,19,20,21,22 Gyermekkorú cukorbetegek szívműködésének vizsgálatáról csak néhány munkacsoport számolt be. Diabeteses gyermekekben Friedmanl és Labadini14 a myocardialis diszfunkció jeleként leírja az ejekciós frakció; illetve a bal kamra systolés átmérőjének csökkenését, melyek nem mutattak összefüggést az anyagcserekontrollal. Ezzel szemben Hausdorf és mtsai hasonló korú betegekben a bal kamra funkció zavarát nem észlelte,23 azonban az általa mért kamrai systolés rövidülés a glikált haemoglobin szinttel inverz összefüggést mutatott. Schwingshandl és mtsai szintén nem észlelték a kamraí contractilitas zavarát diabeteses gyermekekben, azonban meglepő módon betegeikben a rosszabb anyagcserehelyzet jobb contractilitas-mutatóval társult.8 Saját beteganyagunkban azt tapasztaltuk, hogy a bal kamra systolés funkcióját jellemző paraméterek és a diabetes tartama között öszefüggés nincs, azonban a rosszabb hosszútávú anyagcserehelyzet kedvezötlen hatású.

A nyolcvanas évektöl ismert fogalom a cardialis autonóm neuropathia, melynek szerepe lehet a cukorbetegek szívműködési zavarának a kialakulásában. felnőtt betegekben Grandi kézszorításos provokációs tesztet használva9 leírja a latens bal kamrai diszfunkció és a autonóm idegrendszeri abnormalitások közötti kapcsolatot. Korábban néhány szerző fölvetette, hogy az autonóm neuropathia eredményeként diabetesben a cardialis funkció károsodása jöhet létre24,25,26,27 Az ezzel kapcsolatos megfigyelések azonban ellentmondásosak, egyes szerzők csupán a diastolés fukcióval való összefüggést írják le.3,28 Ismert, hogy a parasympathicus zavar általában korábban jelentkezik, ezáltal a relative fokozott sympathicus tónus jól dokumentált, melynek befolyása lehet a kamrai funkcióra. Erre utalnak saját adataink, mely szerint a légzési arrhythmia csökkenésével (parasympathicus zavar) a Lin EF növekedését észleltük. A kézszorítás-teszt eredményének csökkenésével (sympathicus diszfunkció) azonban a Lin EF is csökkenést mutat, ami az autonóm neuropathia következtében kialakuló systolés kamrafunkció romlását jelezheti.

Tekintve, hogy a specifikus diabetes cardiopathia etiopatogenezise a mai napig is megválaszolásra vár, minden erre vonatkozó adat jelentőséggel bír. Vizsgálataink során a rendelkezésünkre álló echocardiographiás módszerrel a bal kamrai systolés funkciót vizsgáltuk, a mért paraméterek a diabeteses gyermekeknél összefüggést mutattak az autonóm idegrendszeri funkciózavarral és a szénhidrát-anyagcsere romlásával. A kamrafunkció a diabetes tartammal, az életkorral és az egyéb szervrendszeri microangiopathiával kapcsolatot nem mutatott. Eredményeinkkel adalékot szolgáltatunk a diabeteses cardiopathia pathogenesiséhez.

 

IRODALOM

1. Friedman. N, Levitsky, L, Edidin, D: Echocardiographic evidence for impaired myocardial performance in children with type 1 diabetes mellitus. Am J Med 73: R46-50, 1982.

2. Ferraro, S, Fazio, S. Santomauro, M: Cardiac function and sympathetic activity in young diabetics. Diab Res Clin Pract 8: 91-99, 1990.

3. Borow,. K. Janspan. J, Williams. K: Myocardial mechanics in young adult patients with diabetes mellitus: effect of altered load, inotropic state and dynamic exercise. J Am Coll Cardiol 15: 1508-17, 1990.

4. Jermendy Gy: Cukorbetegek szívműködési zavarának klinikai vonatkozásai. Doktori értekezés. Megy Tud Ak Budapest, 1996.

5. Margonato, A, Gerundini, P, Vicedomini, G, Abnonnal cardiovascular response to exercise in young asymptomatic diabetic patients with cardiomyopathy. Am Heart J 112: 554-560, 1986.

6. Fisher, M. Gillen, G: Cardiac function and insulin dependent diabetes: radionuclide ventriculography in young diabetics. Diabelic Med 2: 251-256. 1985.

7. Gotzsche, O, .Sorensen, K: Reduced left ventricular afterload and increased contractility in children with insulin-dependent diabetes mellitus: an M-mode and doppler-echocardiographic evaluation of left venticular diastolic and systolic function. Pediatr Cardiol 12: 69-73, 1991.

8. Schwingshandl, J, Ward, M, M, .Silink, M: Echocardiographic load-independent indices of contractibility in children and adolescents with type 1 diabetes: effect of metabolic control and insulin on left ventricular perfomance. Pediatr Cardiol 16: 1-5, 1995.

9. Grandi, A, Ricordi, L: Noninvasive assessment of the relationship between cardiac and autonomic function in diabetes. Acta Cardiol 47: 77-85. 1992.

10. Barkai L, Madácsy L: Cardiovascularis reflexek vizsgálata gyermek- és serdülőkorban. Adatok a vegetatív idegrendszer működésének vizsgálatához. Gyermekgyógyászat 42: 41-47, 1991.

11. Thuesen, L, Christiansen, J, Jensen, NF Increased myocardial contractility in short-term type 1 diabetic patients: an echocardiographic study. Diabetologia 28: 822-826, 1985.

12..Shapiro, L, Leatherdale, B, Mackinnon, J: Left venticular function in diabetes mellitus. Bt Heart J 45:129-132, 1981.

13. .Sanderson, J, Brown, D, Rivellse, A: Diabetic cardiography: an echocardiographic study of young diabetics. Bt Med J 1: 404-407, 1978.

14. Labadini. Z, Goldstein, D: High prevalence of echocardiographic abnormalities in diabetic youths. Diabetes Care 6: 18-22, 1983.

15. Christensen, N: Plasma norepinephrine and epinephrine in untreated diabetics during fasting and after insulin administration. Diabetes 25 (Suppl): 903-908, 1974.

16. Vanninen, E, Mustonen, J, Vainio, P: Left ventricular function and dimensions in newly diagnosed non insulin-dependent diabetes mellitus. Atn J Cardiol 70: 371-378, 1992.

17. Fein, F, Sonnenblick, L: Diabetic cardiomyopathy. Prog Cardiovasc Dis 27: 255-270, 1985.

18. Ledet, T, Neubaner, N, Christensen, N: Diabetic cardiopathy. Diabetologia 16: 207-209, 1979.

19. Delia, J, Weinranch, L, Healy, R: Myocardial dysfunction without coronary artery disease in diabetic renal failure Am J Cardiol 43: 193-199, 1979.

20. Regan, T: Congestive heart failure in the diabetics. Ann Rev Med 34: 161-166. 1983.

21. Crall, F, Roberts, WC: The extramural and intramural coronary arteries in juvenile diabetes mellitus. Analysis of nine necroscopy patients eged 19 to 38 years with onsed of diabetes before age 15 years. Am J Med 64: 221-230, 1978.

22. Pas-Guevara, A, White, P: Juvenile diabetes mellitus after forty years. Diabetes 24: 559-565, 1975.

23. Hausdorf, G, Rieger, U: Cardiomyopathy in childhood diabetes mellitus: incidence, time of onset, and relation to metabolic control. Int J Cardiol 19: 225-236, 1988.

24. Braunwald, E, Sonnenblick, EH: Mechanism of cardiac contraction and relaxation. (in: Braunwald, E /ed/: Textbook of Cardiovascular Medicine, Saunders, Philadelphia, 3rd Ed, 1988.) pp. 417-420.

25. Uusitupa, M, Mustonen, J, Laakso, M: Impairment of diastolic function in middle-aged type 1 (insulin-dependent) and type 2 (non insulin-dependent) diabetic patients of cardiovascular disease. Diabetologia 31: 783-791, 1988.

26. Kahn, J, Zola, B. .Juni, J: Radionuclide assessment of left venticular diastolic filling in diabetes mellitus with and without cardiac autonomic neuropathy. J Am Coll Cardiol 7: 1303-1309, 1986.

27. Zola, B, Kahn, JK. .Juni, JE, Vinik, AI: Abnormal cardiac function in diabetic patients with autonomic neuropathy in the absence of ischemic heart disease. J Clin Endocrinol Metab 63: 208-214. 1986.

28. Mustoten, J, Uusitupa, M, Lansimies, E. Vainio, P: Autonomic nervous function and its relationship to cardiac performance in middle-aged diabetic patients without clinically evident cardiovascular disease. J Intern Med 232: 65-72, 1992.

29. Lloyd-Mostyn, R. Watkins, P: Cardiorespiratory arrest and diabetic autonomic neuropathy. Diabetes 25: 748-751, 1976.

 

A szerző levelezési címe:
Dr. Fehér Annamária,
Borsod-Abaúj-Zemplén megyei Kórház, Gyermekegészségügyi Központ,
3501 Miskolc, Szentpéteri kapu 76.