Pdf version

ARTYKUŁY ORYGINALNE
Sztywność aorty oraz zwapnienia zastawek serca
u chorych z przewlekłą niewydolnością nerek
Tomasz Zapolski1, Andrzej Wysokiński1, Lucyna Janicka2, Agnieszka Grzebalska2 , Andrzej Książek2
1
Katedra i Klinika Kardiologii, Akademia Medyczna, Lublin
2
Katedra i Klinika Nefrologii, Akademia Medyczna, Lublin
Streszczenie: Cele. Ocena obecności i nasilenia zwapnień w obrębie tkanek serca oraz elastyczności aorty
u chorych na przewlekłą niewydolność nerek (end-stage renal disease – ESRD). Pacjenci i metody. Badana
populacja obejmowała 60 chorych na ESRD (śr. wiek 51,7 roku) leczonych dializoterapią otrzewnową.
Wykonywano echokardiograficzne badanie przezklatkowe, mierząc: wymiar końcowoskurczowy lewej komory,
wymiar końcoworozkurczowy lewej komory (left ventricular end-diastolic diameter – LVEDd), grubość
końcoworozkurczową przegrody międzykomorowej (interventricular septum end-diastolic diameter – IVSDd),
grubość końcoworozkurczową tylnej ściany lewej komory (posterior wall end-diastolic diameter – PWDd), frakcję
wyrzutową lewej komory (ejection fraction – EF), frakcję skracania lewej komory (fractional shortening – FS),
maksymalny i minimalny wymiar aorty zstępującej, pole powierzchni zastawki aortalnej i mitralnej, okres
wyrzucania lewej komory, maksymalną prędkość przepływu przez zastawkę aortalną. Obliczano wskaźnik
sztywności aorty (aortic stiffness – AS). Określano stopień zwapnienia zastawki aortalnej i mitralnej. Wyniki.
Wielkość lewej komory (LVEDd: 5,4 cm vs 4,7 cm) oraz grubość jej ścian (IVSDd: 1,36 cm vs 1,02 cm; PWDd:
1,31 cm vs 0,94 cm) były większe u chorych na ESRD niż u chorych z grupy kontrolnej. Towarzyszyła temu
istotnie gorsza, w porównaniu z grupą kontrolną, kurczliwość lewej komory (EF: 56,1 vs 61,6%; FS: 28,5
vs 33,2%) oraz wyższy wskaźnik AS (5,34 vs 3,24). U chorych na ESRD istotnie częściej niż u chorych z grupy
kontrolnej stwierdzano także obecność blaszek miażdżycowych, uwapnionych form blaszek oraz zwapnień
w obrębie zastawki aortalnej i mitralnej. Wnioski. Chorzy na niewydolność nerek charakteryzują się większą
sztywnością aorty oraz częstszym występowaniem blaszek miażdżycowych w aorcie oraz zwapnień w sercu
i dużych naczyniach. U chorych na niewydolność nerek istnieje związek pomiędzy podwyższoną sztywnością
aorty a uszkodzeniem płatków zastawki aortalnej i zwapnieniami blaszek miażdżycowych w aorcie; nie ma
natomiast związku sztywności aorty ze zwapnieniami zastawki mitralnej oraz zwapnieniami pozazastawkowymi.
Związek sztywności aorty ze zwapnieniami w aorcie i zwapnieniami płatków aorty oraz brak związku sztywności
aorty ze zwapnieniami o innej lokalizacji sugeruje ich różną patogenezę.
Słowa kluczowe: echokardiografia, miażdżyca, przewlekła niewydolność nerek, sztywność aorty, zwapnienia
aorty
WPROWADZENIE
Przewlekła niewydolność nerek powoduje rozwój zmian
sercowo-naczyniowych. Przebudowa serca i naczyń zależy od
następstw hemodynamicznych i zaburzeń humoralnych pogłębiających się w miarę czasu trwania choroby.
Badania epidemiologiczne i kliniczne wskazują, że uszkodzenie dużych tętnic jest istotnym czynnikiem ryzyka wpłyAdres do korespondencji:
dr med. Tomasz Zapolski, Katedra i Klinika Kardiologii, Akademia Medyczna im. prof.
Feliksa Skubiszewskiego, ul. Jaczewskiego 8, 20-954 Lublin, tel: 081-724-43-28; fax: 081724-41-51, e-mail: [email protected]
Praca wpłynęła: 01.12.2007. Przyjęta do druku: 21.01.2008.
Nie zgłoszono sprzeczności interesów.
Pol Arch Med Wewn. 2008; 118 (3): 111-118
Copyright by Medycyna Praktyczna, Kraków 2008
wającym na chorobowość i śmiertelność chorych z krańcową
niewydolnością nerek [1]. Niekorzystne efekty choroby dużych
tętnic zależą od dwóch mechanizmów: obecności miażdżycy
oraz sztywności tętnic [2]. Powstawanie tych zmian inicjowane
jest przez upośledzenie czynności śródbłonka naczyniowego, do
czego szczególnie łatwo dochodzi u chorych na niewydolność
nerek [3]. Obecność blaszek miażdżycowych powoduje zwężenie tętnic odpowiedzialnych za niedokrwienie bądź zawał poniżej zmiany. U chorych na niewydolność nerek obserwowane
są zwapnienia błony elastycznej tętnic oraz podwyższony poziom wapnia [4]. Zwapnienia wpływają na zwiększenie sztywności dużych, elastycznych tętnic, takich jak aorta czy tętnica
szyjna wspólna [5]. Zmniejszenie elastyczności ściany tętnic
związane jest ze wzrostem skurczowego ciśnienia tętniczego,
co powoduje przerost lewej komory serca [6].
Sztywność aorty oraz zwapnienia zastawek serca u chorych z przewlekłą niewydolnością nerek
1
ARTYKUŁY ORYGINALNE
Tabela 1. Charakterystyka kliniczna badanej grupy
16,6%
30%
Parametr
6,7%
6,7%
16,7%
23,3%
nefropatia cukrzycowa
układowe zapalenie naczyń
nefropatia nadciśnieniowa
amyloidoza
kłębuszkowe zapalenie nerek
inne
Chorzy
p
bez niewydolności
nerek, n = 30
z niewydolnością
nerek, n = 60
wiek (lata)
51,1 (±7,8)
51,7 (±7,1)
NS
płeć –
meżczyźni (%)
40,0
40,0
NS
cukrzyca (%)
30,0
33,3
NS
nadciśnienie (%)
86,7
91,6
NS
palenie tytoniu (%)
33,3
35,0
NS
hiperlipidemia (%)
56,7
60,0
NS
NS – nieznamienne statystycznie
Ryc. 1. Przyczyny niewydolności nerek w badanej grupie
Zwapnienia w obrębie tkanek serca są częstym zjawiskiem
u chorych ze skrajną niewydolnością nerek [7]. Zwapnienia
zastawek serca stanowią ważny negatywny czynnik ryzyka
śmiertelności z przyczyn sercowo-naczyniowych u chorych
z długookresową dializą pozaotrzewnową [8]. Coraz więcej
danych wskazuje, że zwapnienia zastawek serca, szczególne
zastawki aortalnej, mogą być markerem miażdżycy tętnic,
w tym także tętnic wieńcowych [9].
Patofizjologia zwapnień naczyń i tkanek serca, choć nie
w pełni wyjaśniona, jest z pewnością wieloczynnikowa. Podstawowe znaczenie mają zaburzenia metabolizmu, charakteryzujące się nieprawidłowym poziomem wapnia i fosforu. Pod
uwagę brane są także inne czynniki sprzyjające procesowi
tworzenia się zwapnień – jak liczne, a nie do końca poznane
toksyny mocznicowe [4].
Celem pracy była ocena obecności i nasilenia zwapnień
w obrębie tkanek serca, a w szczególności zastawek serca. Ponadto analizie poddano właściwości elastyczne aorty w powiązaniu z uszkodzeniem poszczególnych zastawek serca.
PACJENCI I METODY
Badana populacja obejmowała 60 chorych (śr. wiek 51,7
±7,1 roku) z przewlekłą niewydolnością nerek o różnej etiologii (ryc. 1), leczonych w programie dializ otrzewnowych.
Czas trwania niewydolności nerek wynosił średnio 6,6 (±1,6)
roku, a dializoterapia prowadzona była przez 42 (±26) miesiące. Z analizy wyłączono pacjentów z wadami serca. Grupę kontrolną stanowiło 30 chorych bez niewydolności nerek
(tab. 1). U wszystkich badanych zbierano dokładny wywiad
z uwzględnieniem czynników ryzyka miażdżycy, takich jak:
nadciśnienie, zaburzenia lipidowe, cukrzyca, palenie tytoniu,
obecność chorób układu krążenia w wywiadzie rodzinnym
oraz cech miażdżycy o różnej lokalizacji. Ponadto przeprowadzono badanie fizykalne z pomiarem skurczowego ciśnienia
tętniczego krwi (systolic blood pressure – SBP) i rozkurczowego
2
ciśnienia tętniczego krwi (diastolic blood pressure – DBP) metodą
Korotkowa.
Badanie echokardiograficzne przezklatkowe, za pomocą
aparatu Sonos 5500 firmy Hewlett-Packard, wykonywano
według standardowych procedur [10,11]. W czasie badania
w prezentacji M-mode oceniano:
– wymiar końcowoskurczowy lewej komory
– wymiar końcoworozkurczowy lewej komory
– grubość końcoworozkurczową przegrody międzykomorowej
– grubość końcoworozkurczową tylnej ściany lewej komory
– wymiar końcoworozkurczowy lewego przedsionka
– maksymalny wymiar aorty wstępującej (aortic maximal
diameter – Aomax), mierzony około 3 cm od pierścienia zastawki aortalnej, na szczycie załamka T jednocześnie rejestrowanego elektrokardiogramu
– minimalny wymiar aorty wstępującej (aortic minimal diameter – Aomin), mierzony około 3 cm od pierścienia zastawki
aortalnej, na szczycie załamka R jednocześnie rejestrowanego elektrokardiogramu.
Przy zastosowaniu metody Teichholza obliczano także
[10,11]:
– frakcję wyrzutową lewej komory
– frakcję skracania lewej komory
– objętość końcoworozkurczową lewej komory
– objętość wyrzutową lewej komory.
Następnie obliczano wskaźnik sztywności aorty (aortic
stiffness – AS) według wzoru: AS = log (SBP/DBP)/(Aomax –
Aomin)/Aomin [12].
Ponadto w projekcji przymostkowej poprzecznej dokonywano pomiaru:
– pola powierzchni zastawki aortalnej
– pola powierzchni zastawki mitralnej .
Na podstawie dopplerowskiego przepływu przez zastawkę
aortalną oceniano:
– okres wyrzucania lewej komory
– maksymalną prędkość przepływu przez zastawkę aortalną.
Ponadto określano obecność zwapnień zastawki półksiężycowatej aorty oraz zastawki mitralnej. Analizowano zwap-
POLSKIE ARCHIWUM MEDYCYNY WEWNĘTRZNEJ 2008; 118 (3)
ARTYKUŁY ORYGINALNE
nienia w obrębie pierścienia zastawkowego i płatków zastawki. W celu precyzyjnej oceny natężenia procesu zwapnienia
płatków zastawki posługiwano się następującą skalą:
– 0° – całkowity brak zwapnień na zastawce
– 1° – pogrubienie płatków, bez obecności zwapnień
– 2° – niewielkie, drobne zwapnienia na zastawce, możliwe
do zauważenia przy wnikliwej ocenie zastawki
– 3° – duże, łatwo widoczne zwapnienia zastawki
– 4° – masywne zwapnienia, powodujące zaburzenia ruchomości płatków zastawki.
Oceny wymiarów aorty dokonywano z 5 kolejnych ewolucji serca.
Analiza statystyczna
Otrzymane wyniki poddano analizie statystycznej przy zastosowaniu programu komputerowego STATISTICA 5.0 PL.
Wartości podano jako średnie wraz z odchyleniem standardowym lub jako liczby i procenty. Stosowano test t Studenta oraz
test χ² z poprawką Yatesa. Ponadto przeprowadzono analizę
korelacji, wyliczając współczynniki korelacji liniowej. Za istotne statystycznie przyjmowano wartości p <0,05.
WYNIKI
U chorych na niewydolność nerek wielkość lewej komory
oraz grubość jej ścian były większe niż w grupie kontrolnej.
Towarzyszyła temu istotnie gorsza kurczliwość lewej komory.
W porównaniu z grupą kontrolną, u chorych na niewydolność
nerek wielkość pole powierzchni zastawki aortalnej było znacząco mniejsze, natomiast pole powierzchni zastawki mitralnej
– istotnie większe (tab. 2).
Blaszki miażdżycowe były istotnie częściej stwierdzane
u chorych na niewydolność nerek, podczas gdy w grupie kontrolnej występowały rzadko. Zaawansowane uwapnione formy
blaszek stwierdzano głównie u chorych dializowanych, a tylko w 1 przypadku dotyczyły one chorego z grupy kontrolnej.
Zwapnienia w obrębie zastawki aortalnej były istotnie częstsze u chorych na niewydolność nerek niż w grupie kontrolnej.
Były one zlokalizowane głównie w obrębie płatków zastawki,
rzadziej dotyczyło to pierścienia zastawkowego. Zwapnienia
w obrębie zastawki mitralnej również były częstsze u chorych
na niewydolność nerek niż w grupie kontrolnej. Jednak większa część zwapnień dotyczyła pierścienia zastawkowego niż
samych płatków, czego odzwierciedleniem jest istotnie wyższy wskaźnik zwapnień obliczony dla zastawki aortalnej w porównaniu ze wskaźnikiem zwapnień obliczonym dla zastawki
mitralnej (ryc. 2). Zwapnienia o innej lokalizacji – zwapnienia
mięśnia czy osierdzia – były rzadkie i dotyczyły wyłącznie chorych na niewydolność nerek (tab. 3).
U chorych na niewydolność nerek wskaźnik sztywności
aorty miał znacząco większą wartość w porównaniu z grupą
kontrolną (ryc. 3). Wykazano korelację wskaźnika sztywności
z czasem trwania choroby (ryc. 4).
Tabela 2. Wybrane parametry echokardiograficzne u chorych
z niewydolnością nerek i bez niewydolności nerek
Parametr
p
Chorzy
bez niewydolności
nerek, n = 30
z niewydolnością
nerek, n = 60
LVEDd (cm)
4,7 (±0,6)
5,4 (±0,7)
<0,05
IVSDd (cm)
1,02 (±0,15)
1,36 (±0,23)
<0,05
PWDd (cm)
0,94 (±0,16)
1,31 (±0,19)
<0,05
EF (%)
61,6 (±10,2)
56,1 (±7,8)
<0,05
FS (%)
33,2 (±6,2)
28,5 (±5,1)
<0,05
NS
SV (ml)
90,3 (±19,2)
96,8 (±19,1)
EDV (ml)
146,9 (±29,3)
168,3 (±29,6)
<0,05
LA (cm)
3,8 (±0,7)
4,3 (±0,7)
<0,05
AoVA (cm²)
3,12 (±0,51)
2,43 (±0,43)
<0,05
MVA (cm²)
4,89 (±0,91)
5,47 (±1,14)
<0,05
Aomin (cm)
2,59 (±0,20)
3,01 (±0,24)
<0,05
Aomax (cm)
3,21 (±0,31)
3,34 (±0,34)
NS
LVET (ms)
294,5 (±30,1)
301,8 (±31,5)
NS
AoVmax (cm/s)
102,5 (±14,2)
104,3 (±11,8)
NS
Aomax – maksymalny wymiar aorty wstępującej (aortic maximal
diameter), Aomin – minimalny wymiar aorty wstępującej (aortic minimal diameter), AoVmax – maksymalna prędkość przepływu przez
zastawkę aortalną (maximal aortic velocity), AoVA – pole powierzchni
zastawki aortalnej (aortic valve area), EDV – objętość końcoworozkurczowa lewej komory (left ventricular enddiastolic volume), EF
– frakcja wyrzutowa lewej komory (left ventricular ejection fraction),
FS – frakcja skracania lewej komory (left ventricular fractional shortening), IVSDd – wymiar końcoworozkurczowy przegrody międzykomorowej (interventricular septum enddiastolic diameter), LA – wymiar
końcoworozkurczowy lewego przedsionka (left atrium enddiastolic
diameter), LVEDd – wymiar końcoworozkurczowy lewej komory (left
ventricular enddiastolic diameter), LVET – okres wyrzucania lewej
komory (left ventricular ejection time), MVA – pole powierzchni
zastawki mitralnej (mitral valve area), NS – nieznamienne statystycznie, PWDd – wymiar końcoworozkurczowy tylnej ściany lewej komory (left ventricular posterior wall enddiastolic diameter), SV – objętość wyrzutowa lewej komory (left ventricular stoke volume)
Porównanie chorych z większymi i mniejszymi od średniej
wartościami wskaźnika sztywności aorty wykazało, że liczba
blaszek miażdżycowych, w tym uwapnionych, jest istotnie
większa u chorych z mniej elastyczną aortą. Uszkodzenie zastawki aortalnej i mitralnej częściej dotyczyło chorych z wyższymi wartościami wskaźnika sztywności (tab. 4). Jednak
podczas gdy stopień uszkodzenia płatków zastawki aortalnej
był wyższy w podgrupie z bardziej sztywną aortą, to stopień
uszkodzenia płatków zastawki mitralnej nie różnił się istotnie
w badanych podgrupach (ryc. 5).
U chorych na niewydolność nerek cechujących się wyższymi wskaźnikami sztywności aorty zauważono istotne poszerzenie jamy lewej komory z pogrubieniem jej ścian. Zanotowano także obniżone parametry dotyczące czynności skurczowej
lewej komory (tab. 5).
Sztywność aorty oraz zwapnienia zastawek serca u chorych z przewlekłą niewydolnością nerek
3
ARTYKUŁY ORYGINALNE
Ryc. 2. Średni stopień zwapnienia płatków
zastawki mitralnej i aortalnej u chorych z niewydolnością nerek (end-stage renal disease
– ESRD) i bez ESRD. NS – nieznamienne statystycznie
zastawka
mitralna
1,38 (±0,45)
0,62 (±0,37)
p <0,05
p <0,05
NS
zastawka
aortalna
2,29 (±0,62)
p <0,05
0,54 (±0,23)
1
0,5
0
1,5
2
2,5
średni stopień nasilenia zwapnień zastawki
z ESRD
bez ESRD
6
5
7,5
4
6,5
wskaźnik AS
wskaźnik AS
czas trwania niewydolności nerek a wskaźnik AS r = 0,806
8,5
p <0,05
3
2
1
0
3,24
(±1,12)
bez ESRD
5,05
(±1,13)
4,5
regresja
95% CI
3,5
2,5
z ESRD
Ryc. 3. Wskaźnik sztywności aorty (aortic stiffness – AS) u cho­rych z niewydolnością nerek (end-stage renal disease – ESRD)
i bez ESRD
OMÓWIENIE
Najważniejszym wynikiem naszych badań jest wykazanie,
że chorzy na niewydolność nerek charakteryzują się zwiększoną
sztywnością aorty. Sztywność aorty jest uważana za niezależny
wskaźnik podwyższonej śmiertelności ogólnej oraz z przyczyn
sercowo-naczyniowych u chorych z nadciśnieniem tętniczym
[13]. London i wsp. [14] wykazali w grupie 92 hemodializowanych chorych zmniejszoną podatność aorty i innych dużych
naczyń w porównaniu do 90 zdrowych osób. Blacher i wsp.
[15] udowodnili, że u chorych hemodializowanych sztywność
aorty jest ważnym czynnikiem ryzyka ogólnej i sercowo-naczyniowej śmiertelności, powoduje bowiem wzrost ciśnienia
tętniczego, co stanowi bezpośrednią przyczynę zwiększenia
obciążenia następczego lewej komory. Następstwem tego jest
przerost lewej komory serca, który stanowi kolejny czynnik
ryzyka sercowo-naczyniowego. Nasze badania wykazały również, że chorzy na niewydolność nerek cechują się jednocześnie
zwiększoną sztywnością aorty oraz poszerzeniem jamy lewej
komory, jej pogrubieniem oraz upośledzeniem czynności skur4
5,5
3
5
7
9
11
czas trwania niewydolności nerek – lata
13
Ryc. 4. Korelacja między wskaźnikiem sztywności aorty (aortic stiffness – AS) a cza­sem trwania niewydolności nerek
czowej. Dodatkowo, nawet wśród chorych na niewydolność
nerek, ci z większą sztywnością aorty cechowali się pogrubieniem ścian serca i zmniejszeniem jego kurczliwości. Ciekawe
obserwacje dotyczą wielkości pola powierzchni zastawek. Pole
powierzchni zastawki aortalnej było istotnie mniejsze u chorych na niewydolność nerek, co przypisywać należy uszkodzeniu płatków zastawki powodującemu ograniczenie jej otwarcia. Spodziewaną konsekwencją tego zjawiska powinien być
istotny wzrost prędkości przepływu przez tę zastawkę, co jednak nie miało miejsca w naszych badaniach. Przeciwnie – pole
powierzchni zastawki mitralnej było większe u chorych na niewydolność nerek, co przypisywać należy poszerzeniu wymiaru
końcoworozkurczowego lewej komory w tej grupie chorych.
Drugim ważnym elementem, choć potwierdzającym znane zjawisko, jest stwierdzenie u chorych na niewydolność nerek większej ilości zwapnień o różnej lokalizacji – zwłaszcza
w obrębie zastawek lewej połowy serca. Ribeiro i wsp. [16]
przeprowadzili badanie echokardiograficzne u 92 chorych
(śr. wiek 60 lat), wśród których u 44% stwierdzili zwapnienia
zastawki mitralnej, u 52% – zwapnienia zastawki aortalnej,
natomiast u około 60% – zwapnienia w obrębie obydwu za-
POLSKIE ARCHIWUM MEDYCYNY WEWNĘTRZNEJ 2008; 118 (3)
ARTYKUŁY ORYGINALNE
zastawka
mitralna
1,41 (±0,39)
Ryc. 5. Wskaźnik sztywności aorty (aor­tic stiffness – AS) a stopień zwapnienia
płatków zastawki aortalnej i mitralnej
u chorych z niewydolnością nerek. NS
– nieznamienne statystycznie
NS
1,34 (±0,41)
p <0,05
p <0,05
zastawka
aortalna
2,77 (±0,71)
p <0,05
1,69 (±0,57)
0
0,5
1
2
1,5
2,5
3
średni stopień nasilenia zwapnień zastawki
AS poniżej średniej
AS powyżej średniej
Tabela 3. Lokalizacja zwapnień serca i aorty u chorych z niewydolnością nerek i bez niewydolności nerek
Parametr
p
Chorzy
bez niewydolności nerek
liczba chorych (%), n = 30
z niewydolnością nerek
liczba chorych (%), n = 60
blaszki miażdżycowe w aorcie
3 (10)
16 (26,7)
<0,05
zwapnienia w aorcie
1 (3,3)
10 (16,7)
<0,05
zwapnienia zastawki aortalnej
3 (10)
18 (30,0)
<0,05
zwapnienia płatków zastawki aortalnej
3 (10)
13 (21,7)
<0,05
zwapnienia pierścienia aortalnego
0
1 (1,7)
NS
zwapnienia płatków i pierścienia aortalnego
0
4 (6,7)
NS
zwapnienia zastawki mitralnej
2 (6,7)
26 (43,3)
<0,05
zwapnienia płatków zastawki mitralnej
2 (6,7)
5 (8,3)
<0,05
zwapnienia pierścienia mitralnego
0
7 (11,7)
<0,05
0
14 (23,3)
<0,05
jednoczesne zwapnienia zastawki aortalnej i mitralnej
zwapnienia płatków zastawki i pierścienia mitralnego
0
16 (26,7)
<0,05
zwapnienia w obrębie mięśnia sercowego
0
1 (1,7)
NS
zwapnienia w obrębie osierdzia
0
5 (8,3)
<0,05
NS – nieznamienne statystycznie
stawek. W innym badaniu dotyczącym chorych na niewydolność nerek, przy użyciu tomografii komputerowej wykazano
zwapnienia w obrębie zastawki mitralnej u 45% chorych,
zwapnienia w obrębie zastawki aortalnej – u 34% pacjentów,
a zajęcie obu zastawek – u 21% badanej grupy [17]. Urena
i wsp. [18] stwierdzili istotne zwężenie zastawki aortalnej
u 16% spośród 110 hemodializowanych chorych. Wśród czynników ryzyka znalazły się: wiek, płeć męska, duże stężenie
produktu wapniowo-fosforowego oraz zwiększone stężenie
witaminy D. Duże znaczenie niewydolności nerek w uszkodzeniu zastawek serca, a zwłaszcza zastawki aortalnej, podkreśla fakt, że większe stężenie kreatyniny, nawet jeżeli pozostaje w prawidłowym zakresie, przyśpiesza proces degeneracji
tych zastawek [19].
Zaskakujące są wyniki porównania elastyczności aorty ze
zwapnieniami w poszczególnych miejscach. Sugerują one, że
u chorych na niewydolność nerek zwapnienia różnych części
serca i dużych naczyń mogą mieć wspólną etiologię jedynie
częściowo. Jak wykazaliśmy, podgrupa chorych na niewydolność nerek oraz osób z gorszą elastycznością aorty cechuje
się jednocześnie większym uszkodzeniem płatków zastawki
aortalnej, wyrażonym większym stopniem ich zwapnienia.
Nie dotyczy to ani pierścienia zastawki aortalnej, ani płatków zastawki mitralnej i jej pierścienia oraz innej lokalizacji
zwapnień w mięśniu serca i osierdziu. Sugeruje to, że patogeneza sztywności aorty oraz uszkodzenia płatków zastawki
aortalnej może być podobna lub mieć jakiś wspólny mianownik.
Sztywność aorty oraz zwapnienia zastawek serca u chorych z przewlekłą niewydolnością nerek
5
ARTYKUŁY ORYGINALNE
Tabela 4. Sztywność aorty a lokalizacja zwapnień serca i aorty u chorych z niewydolnością nerek
Parametr
wskaźnik AS
poniżej średniej (%), n = 28
blaszki miażdżycowe w aorcie
4 (14,3)
p
powyżej średniej (%), n = 32
12 (37,5)
<0,05
zwapnienia w aorcie
2 (7,1)
8 (25,0)
<0,05
zwapnienia zastawki aortalnej
5 (17,9)
13 (40,6)
<0,05
zwapnienia płatków zastawki aortalnej
3 (10,7)
10 (31,3)
<0,05
zwapnienia pierścienia aortalnego
0
1 (3,1)
NS
zwapnienia płatków i pierścienia aortalnego
2 (7,1)
2 (6,3)
NS
zwapnienia zastawki mitralnej
12 (42,8)
14 (43,8)
NS
zwapnienia płatków zastawki mitralnej
2 (7,1)
3 (9,4)
NS
zwapnienia pierścienia mitralnego
4 (14,3)
3 (9,4)
NS
zwapnienia płatków zastawki i pierścienia mitralnego
7 (25,0)
7 (21,9)
NS
jednoczesne zwapnienia zastawki aortalnej i mitralnej
5 (17,9)
11 (34,4)
<0,05
zwapnienia w obrębie mięśnia sercowego
0
1 (3,1)
NS
zwapnienia w obrębie osierdzia
3 (10,7)
2 (6,3)
NS
AS – sztywność aorty (aortic stiffness)
Miażdżyca tętnic jest obecnie uważana za kombinację
dwóch zjawisk – niejako dwóch oddzielnych chorób: procesów ateromatycznych oraz stwardnienia. Ateromatogeneza,
czyli tworzenie blaszek miażdżycowych, jest skomplikowanym procesem, w którym ważnym elementem jest zapalenie, a jednym z podstawowych i najczęstszych następstw –
wapnienie blaszki miażdżycowej. Badania histopatologiczne
wskazują na zbliżone podłoże miażdżycy tętnic wieńcowych
oraz stwardnienie zastawki aortalnej, w którym kluczowe
znaczenie ma toczący się proces zapalny [20]. Tworzenie się
blaszki miażdżycowej stanowi odczyn zapalny na obecność
utlenionych cząsteczek lipoprotein o małej gęstości. Kalcyfikacja jest procesem aktywnym, w którym udział biorą komórki mięśni gładkich ściany naczynia [21]. Związek wapniejącego uszkodzenia zastawki aortalnej z miażdżycą aorty
potwierdzają także badania kliniczne, w których wykazano,
że duży stopień zwapnienia zastawki półksiężycowatej aorty
sugeruje współistnienie zmian w aorcie piersiowej, a u chorych z uszkodzoną zastawką aortalną powszechniejsze są
czynniki ryzyka miażdżycy [22]. Agmon i wsp. [23] wykazali częstsze występowanie blaszek miażdżycowych o różnej
grubości oraz ruchomych fragmentów w aorcie u chorych
z większym uszkodzeniem zastawki aortalnej. Istnieją także
doniesienia wskazujące na związek występowania istotnych
zmian miażdżycowych w naczyniach wieńcowych z wadą aortalną, podczas gdy zależność ta nie występuje u osób z wadą
mitralną [24]. W badaniach Adlera i wsp. [25] wykazano,
że u chorych ze zwapnieniami na zastawce aortalnej istotnie
częściej stwierdza się zarówno zmiany w tętnicy szyjnej wewnętrznej i zewnętrznej oraz kręgowej, jak i zmiany złożone, takie jak choroba wielonaczyniowa po jednej stronie oraz
zwężenia obustronne. Niewydolność nerek ma niekorzystny
6
wpływ na występowanie i progresję zarówno miażdżycy [26],
jak i uszkodzenia zastawki aortalnej [18]. Istotne znaczenie
czynnika zapalnego w patogenezie zwapnień tętnic wieńcowych u chorych na niewydolność nerek podkreśla fakt stwierdzenia u nich markerów stanu zapalnego, takich jak białko
C-reaktywne oraz fibrynogen [27].
Drugim elementem wchodzącym w skład patogenezy
miażdżycy jest pogorszenie właściwości elastycznych dużych
tętnic, co określane jest mianem sztywności. Ostatnie dowody
wskazują, że przewlekły proces zapalny może odgrywać ważną rolę w patogenezie stwardnienia aorty [17]. Dane kliniczne
sugerują, że pogorszenie właściwości elastycznych aorty jest silnym i niezależnym czynnikiem ryzyka nawrotu ostrych epizodów wieńcowych u osób z chorobą niedokrwienną serca [28].
Zmniejszona podatność aorty związana jest także ze zwiększoną częstością występowania stwierdzanych angiograficznie
istotnych zwężeń w tętnicach wieńcowych [29]. U chorych bez
niewydolności nerek uszkodzenie zastawki aortalnej jest także
związane ze zwiększoną sztywnością aorty [22]. Tętnice chorych
na niewydolność nerek histologicznie wykazują również cechy
włóknistego lub włóknisto-elastycznego pogrubienia, obecności
zwapnień w wewnętrznej błonie elastycznej i środkowej błonie
podstawnej, środkowych włóknach elastycznych oraz cechy pękania i zdwojenia elastycznej błony wewnętrznej [4]. Wykazana
przez nas zależność pomiędzy sztywnością aorty oraz zmianami
w obrębie płatków aorty w powiązaniu z danymi z literatury,
wskazującymi na współistnienie miażdżycy o różnej lokalizacji
z uszkodzeniem zastawki aortalnej i zwiększeniem sztywności
aorty, nakazuje podejrzewać niewydolność nerek jako istotną
przyczynę tego stanu rzeczy. Można zatem wykorzystać obecność zmian zwyrodnieniowych na zastawce aortalnej w badaniu
echokardiograficznym oraz pogorszenie parametrów elastycz-
POLSKIE ARCHIWUM MEDYCYNY WEWNĘTRZNEJ 2008; 118 (3)
ARTYKUŁY ORYGINALNE
ności aorty jako wskaźniki zagrożenia chorego miażdżycą o innej lokalizacji, w tym miażdżycą tętnic wieńcowych i szyjnych.
Zwapnienia w obrębie zastawki mitralnej były częstsze
w grupie chorych na niewydolność nerek niż u chorych z grupy kontrolnej. Zaskakujący jest jednak fakt, że w odróżnieniu
od zwapnień płatków zastawki aortalnej, w przypadku zastawki
mitralnej dotyczyły one głównie pierścienia. Nie wykazano także
związku ze sztywnością aorty, co wskazuje na możliwość nieco
odmiennej patogenezy ich powstawania. Przyczyna tego nie jest
znana. Pod uwagę bierze się wysokie ciśnienie krwi oraz dużą
dynamikę przepływu w aorcie, co może być czynnikiem stymulującym uszkodzenie płatków zastawki aortalnej, podczas gdy
przepływ mitralny jest wolniejszy, niejako mniej traumatyzujący. Również zwapnienia innych części serca – mięśnia sercowego
czy osierdzia – były stwierdzane prawie wyłącznie u chorych na
niewydolność nerek i nie miały związku z właściwościami elastycznymi aorty. Wydaje się, że zwapnienia w obrębie pierścienia
zastawki mitralnej mają charakter typowych zwapnień charakterystycznych dla chorych na niewydolność nerek. Ten typ depozytów soli wapnia obserwowany jest u chorych na niewydolność
nerek w wielu różnych narządach. Reprezentuje on klasyczne
następstwa zaburzeń gospodarki wapniowej charakterystycznych dla niewydolności nerek. Mogą one być manifestacją ektotopowej kalcyfikacji typowej dla niewydolności nerek [30].
Patogeneza zwapnień naczyniowych u chorych na niewydolność
nerek nie została w pełni wyjaśniona, choć z pewnością jest ona
wieloczynnikowa. U chorych na niewydolność nerek istotny jest
związek zaburzeń gospodarki wapniowo-fosforowej (nieprawidłowy poziom wapnia i fosforu w surowicy krwi) z nieprawidłową czynnością tkanki kostnej (osteodystrofia nerkowa), podwyższonym poziomem hormonu przytarczyc (wtórna nadczynność
przytarczyc), zaburzeniami metabolizmu witaminy D [31].
Przedstawione przez nas wyniki oraz dane z piśmiennictwa
wskazują na ścisły związek miażdżycy z niewydolnością nerek.
Może on stanowić podłoże licznych chorób sercowo-naczyniowych towarzyszących przebiegowi niewydolności nerek. Ustalenie wpływu niewydolności nerek na sztywność aorty oraz
monitorowanie zwapnień to interesujące i pożyteczne aspekty leczenia chorych na niewydolność nerek. Możliwość oceny
i modyfikowania tych elementów pozwala na lepszą stratyfikację ryzyka sercowo-naczyniowego, a w związku z tym przyczynia się do zmniejszenia śmiertelności z przyczyn sercowonaczyniowych u chorych na przewlekłą niewydolność nerek.
Wnioski z naszego badania oraz przedstawionych danych
z piśmiennictwa są następujące:
1) chorzy na niewydolność nerek charakteryzują się większą
sztywnością aorty
2) u chorych na niewydolność nerek częstsze są blaszki miażdżycowe w aorcie oraz zwapnienia w sercu i dużych naczyniach
3) u chorych na niewydolność nerek istnieje związek pomiędzy podwyższoną sztywnością aorty a uszkodzeniem
płatków zastawki aortalnej, powiększeniem lewej komory
i pogrubieniem jej ścian, z upośledzeniem czynności skurczowej serca oraz zwapnieniami blaszek miażdżycowych
w aorcie
Tabela 5. Wybrane parametry echokardiograficzne u chorych
z niewydolnością nerek i bez niewydolności nerek
Parametr
p
ASI
poniżej średniej
(n = 28)
powyżej średniej
(n = 32)
LVEDd (cm)
5,1 (±0,6)
5,6 (±0,7)
IVSDd (cm)
1,32 (±0,15)
1,38 (±0,23)
<0,05
NS
PWDd (cm)
1,28 (±0,16)
1,33 (±0,19)
NS
EF (%)
59,6 (±10,2)
52,4 (±7,8)
<0,05
FS (%)
30,1 (±6,2)
26,2 (±5,1)
<0,05
SV (ml)
96,3 (±19,2)
97,5 (±19,1)
EDV (ml)
156,5 (±29,3)
181,1(±29,6)
NS
LA (cm)
4,2 (±0,7)
4,4 (±0,7)
AoVA (cm²)
2,75 (±0,51)
2,11 (±0,43)
<0,05
MVA (cm²)
5,55 (±0,91)
5,38 (±1,14)
NS
<0,05
NS
Aomin (cm)
289,7 (±30,1)
314,1 (±31,5)
NS
Aomax (cm)
106,8 (±14,2)
109,7 (±11,8)
NS
LVET (ms)
294,5 (±30,1)
301,8 (±31,5)
NS
AoVmax (cm/s)
102,5 (±14,2)
104,3 (±11,8)
NS
Skróty jak w tabelach 1, 2 i 4
4) nie ma związku pomiędzy sztywnością aorty oraz zwapnieniami zastawki mitralnej i zwapnieniami pozazastawkowymi
5) związek sztywności aorty ze zwapnieniami w aorcie i zwapnieniami płatków aorty oraz brak związku sztywności aorty ze zwapnieniami o innej lokalizacji sugeruje różną ich
patogenezę.
PIŚMIENNICTWO
1. Lindner A, Charra B, Sherrard DJ, et al. Accelerated atherosclerosis in prolonged
maintenance hemodialysis. N Engl J Med. 1974; 290: 697-701.
2. Posadzy-Małaczyńska A, Wanic-Kossowska M, Tykarski A, et al. Sztywność dużych naczyń u chorych z przewlekłą niewydolnością nerek leczonych zabiegami
hemodializ (HD). Pol Arch Med Wew. 2005; 113: 1072-1078.
3. Doroszewski W, Włodarczyk Z, Stróżecki P, et al. Ocena stężenia inhibitora aktywatora plazminogenu typu 1 i czynnika von Willebranda jako markerów czynności
śródbłonka u pacjentów w okresie schyłkowej niewydolności nerek po allotransplantacji w obserwacji rocznej. Pol Arch Med Wewn. 2007; 117: 213-220.
4. Ibels LS, Alfery AL, Huffer WE, et al. Arterial calcification and pathology in uremic
patients undergoing dialysis. Am J Med. 1979; 66: 790-796.
5. Guérin AP, London GM, Marchais SJ, et al. Arterial stiffening and vascular calcifications in end-stage renal disease. Nephrol Dial Transplant. 2000; 15: 1014-1021.
6. London GM, Guérin AP, Marchais SJ, et al. Cardiac and arterial interactions in endstage renal disease. Kidney Int. 1996; 50: 600-608.
7. Braun J, Oldendorf M, Moshage W, et al. Electron beam computed tomography in
the evaluation of cardiac calcification in chronic dialysis patients. Am J Kidney Dis.
1996; 27: 394-401.
8. Yee-Moon A, Wang M, Woo J, et al. Cardiac valve calcification as an important
predictor for all-cause mortality and cardiovascular mortality in long-term peritoneal dialysis patients: a prospective study. J Am Soc Nephrol. 2003; 13: 159-168.
9. Otto CM, Lind BK, Kitzman DW, et al. Association of aortic-valve sclerosis with
cardiovascular mortality and morbidity in the elderly. N. Eng. J. Med. 1999; 341:
142-146.
10. Feigenbaum H. Echocardiography. Philadelphia, Lea and Febiger, 1994.
Sztywność aorty oraz zwapnienia zastawek serca u chorych z przewlekłą niewydolnością nerek
7
ARTYKUŁY ORYGINALNE
11. Rydlewska-Sadowska W. Echokardiografia kliniczna. PZWL, Warszawa, 1991.
12. Hayashi K, Handa H, Nagasawa S, et al. Stiffness and elastic behaviorof human intracranial and extracranial arteries. J Biomech. 1980; 13: 175-184.
13. Laurent S, Boutouyrie P, Asmar R, et al. Aortic stiffness is an independent predictor
of all-cause and cardiovascular mortality in hypertensive patients. Hypertension.
2001; 37: 1236-1241.
14. London GM, Marchais SJ, Safar ME, et al. Aortic and large artery compliance in
end-stage renal failure. Kidney Int. 1990; 37, 137-142.
15. Blacher J, Guérin AP, Pannier B, et al. Impact of aortic stiffness on survival in endstage renal disease. Circulation. 1999; 99, 2434-2439.
16. Ribeiro S, Ramos A, Brandao A. Cardiac valve calcification in haemodialysis patients: Role of calcium-phosphate metabolism. Nephrol Dial Transplant. 1998; 13,
2037-2040.
17. Raggi P, Boulay A, Chasan-Taber S, et al. Cardiac calcification in adult haemodialysis patients. A link between end-stage renal disease and cardiovascular disease? J
Am Coll Cardiol. 2002; 39: 695-701.
18. Urena P, Malergue MC, Goldfarb B, et al. Evolutive aortic stenosis in hemodialysis
patients: analysis of risk factors. Nephrologie. 1999; 20: 217-225.
19. Palta S, Pai AM, Gill KS, et al. New insights into the progression of aortic stenosis:
implications for secondary prevention. Circulation. 2000; 101: 2497-2502.
20. Otto CM, Kuusisto J, Reichenbach DD, et al. Characterization of the early lesion of
“degenerative” valvular aortic stenosis. Histological and immunohistochemical studies. Circulation. 1994; 90, 844-853.
21. Cozzolino M, Brancaccio D, Gallieni G, et al Pathogenesis of vascular calcification in
chronic kidney disease. Kidney Int. 2005; 68: 1429.
22. Wysokiński A, Zapolski T. Relationship between aortic valve calcification and aortic
atherosclerosis: a transoesophageal echocardiography study. Kardiol Pol. 2006; 64:
694-700.
23. Agmon Y, Khandheria BK, Meissner I, et al. Aortic valve sclerosis and aortic atherosclerosis: different manifestations of the same disease? J Am Coll Cardiol. 2001;
38: 827-834.
24. Zapolski T, Wysokiński A, Przegaliński J, et al. Coronary atherosclerosis in patients
with acquired valvular disease. Kardiol Pol. 2004; 61: 534-543.
25. Adler Y, Levinger U, Koren A, et al. Relation of non obstructive aortic valve calcium
to carotid arterial atherosclerosis. Am J Cardiol. 2000; 86: 1102-1105.
26. Reis SE, Olson MB, Fried L, et al. Mild renal insufficiency is associated with angiographic coronary artery disease in women. Circulation. 2002; 105: 2826-2829,
27. Janicka L, Czekajska-Chehab E, Duma D, et al. Badanie niektórych czynników ryzyka kalcyfikacji naczyń wieńcowych u pacjentów leczonych dializą otrzewnową. Pol
Arch Med Wewn. 2006; 4: 14-20.
28. Stefanadis C, Dernellis J, Tsiamis E, et al. Aortic stiffness as a risk factor for recurrent acute coronary events in patients with ischemic heart disease. Eur Heart J.
2000; 21: 390-396.
29. Zapolski T, Wysokiński A. Sztywność aorty u chorych z miażdżycą tętnic wieńcowych. Pol Przegl Kardiol. 2006; 8: 179-185.
30. Giachelli CM. Vascular calcification: In vitro evidence for the role of inorganic phosphate. J Am Soc Nephrol. 2003; 14 (Suppl): S300-S304.
31. Moe SM, Chen NX. Pathophysiology of vascular calcification in chronic kidney disease. Circulation Research. 2004; 95: 560.
8
POLSKIE ARCHIWUM MEDYCYNY WEWNĘTRZNEJ 2008; 118 (3)