Журнал «Внутренняя медицина» 3(15)-2009

Введение

В настоящее время начали интенсивно изучать роль в патогенезе заболеваний сердца и сосудов таких микроэлементов (МЭ), как кадмий (Cd), кобальт (Со), хром (Cr), медь (Cu), железо (Fe), никель (Ni), свинец (Pb) и цинк (Zn), причем уровни Fe и Zn в организме этих больных обычно снижены, а Cd, Ni и Pb — повышены [3]. Ишемическая болезнь сердца (ИБС) проявляется отчетливым увеличением в волосах содержания Cu и Fe на фоне уменьшения параметров селена (Se) и Zn [13]. У пациентов с инфарктом миокарда имеют место корреляционные связи уровней Cu, Fe, Se и Zn с показателями в крови С-реактивного протеина и активности ферментов антиоксидантной защиты [4].

В отношении мышцы сердца позитивная роль приписывается литию (Li), марганцу (Mn) и ванадию (V), отрицательная — Cd, Pb и сурьме (Sb), оба действия — Co и Zn [28]. Алюминий (Al), Cu, Fe, Li, Mn, молибден (Mo), Pb, стронций (Sr), V и Zn определяют вход кальция в кардиомиоциты, а их микроэлементоз может вызвать появление диастолической дисфункции левого желудочка [16, 22], нарушения коронарного кровообращения [9] и вентрикулярную фибрилляцию [15, 20].

Необходимо отметить, что изменения содержания в организме многих МЭ являются факторами развития метаболического синдрома (МС), которому способствуют дефицит Mn, Мо, Ni, Sr и Zn, избыток Fe и Li [1, 2]. Инсулин является кадмийсодержащим гормоном и определяет состояние инсулинорезистентности [25], а ее уменьшение свойственно Со, Cu и V [24]. Сейчас накапливаются данные по оценке течения ИБС на фоне МС, но не изучено состояние микроэлементного статуса у таких больных, не исследована клинико-патогенетическая роль микроэлементоза в формировании МС и кардиальных проявлений. Это и стало целью нашего исследования.

Материал и методы

Обследованы 35 больных ИБС (12 мужчин и 23 женщины в возрасте 59,50 ± 0,42 года), из них 8 человек перенесли ранее инфаркт миокарда. Стенокардия напряжения I функционального класса установлена в 11 % наблюдений, II класса — в 80 %, III класса — в 9 %. Сердечная недостаточность I функционального класса констатирована у 49 % больных, II — у 37 %, III — у 11 %. Нарушения возбудимости миокарда отмечены в 37 % наблюдений, изменения электрической проводимости сердца — в 77 %, его камер — в 74 %, фиброзирование клапанов — в 80 %, систолическая дисфункция левого желудочка — в 14 %, диастолическая — в 71 % случаев.

У 10 (29 %) больных диагностирован МС. Эти пациенты включены в основную группу обследованных, а остальные составили контрольную. Систолическая артериальная гипертензия имела место в 60 % случаев, диастолическая — в 31 % (показатели среднего давления составили 119,00 ± 3,21 мм рт.ст., общего периферического сосудистого сопротивления — 2485,70 ± 113,09 дин·с·см^–5). Гиперинсулинемия (> 25 мкМЕ/мл) установлена во всех случаях МС, гиперурикемия (> 420 мкмоль/л у мужчин и  > 360 мкмоль/л у женщин) — у 31 % от общего числа больных, гиперлипидемия — у 82 % (среди которых 2А тип — у 21 %, 2Б — у 34 %, 4 — у 45 %), сахарный диабет 2-го типа — у 17 %, ожирение (индекс массы тела (ИМТ) > 25 кг/м²) — у 63 %.

Содержание в волосах Al, бария (Ba), бериллия (Be), висмута (Bi), Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Li, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, Sr, V и Zn исследовали в Донецком центре «Биотическая медицина» с помощью атомно-абсорбционного спектрометра SolAAr Mk2 MOZe с электрографитовым атомизатором (Великобритания). Определение концентрации инсулина в крови проводили иммуноферментным методом (ридер PR2100 Sanofi diagnostic pasteur, Франция, наборы ProCon, Россия), а уровень гликозилированного гемоглобина (HbA1c) — методом высокой жидкостной хроматографии на анализаторе BIO-RAD-D10 (США). Содержание в крови глюкозы, мочевой кислоты, общих липидов (ОЛ), холестерина (ХС), триглицеридов (ТГ), фосфолипидов (ФЛ), липопротеидов высокой (ЛПВП) и низкой плотности (ЛПНП) исследовали с помощью анализаторов Vitalab-Flexor (Голландия), BS-200 (Китай) и Helena-Process (Франция). Показатель инсулинорезистентности HOMA (Homeostatic Model Assessment) высчитывали по формуле: НОМА = (инсулин ґ глюкоза) : 22,5, а индекс массы тела — по формуле: ИМТ = масса тела : квадрат роста тела. Электрокардиографическое и эхокардиографическое исследования выполняли на аппаратах Fukuda Denshi Cardimax-FX326 (Япония) и SSA-270A-Toshiba (Япония). Группу сравнения составили 20 практически здоровых человек в возрасте от 36 до 63 лет, среди которых было 8 мужчин и 12 женщин.

Статистическая обработка полученных результатов исследований проведена с помощью компьютерного вариационного, одно- и многофакторного дисперсионного (ANOVA/MANOVA), корреляционного и регрессионного анализа (программы Microsoft Excel и Statistica). Оценивали средние значения (M), их ошибки (m), квадратические отклонения (σ), коэффициенты корреляции, критерии дисперсии, регрессии, Стьюдента (t), Уилкоксона — Рао и достоверность статистических показателей (р).

Результаты

У больных ИБС средние показатели инсулина составили 17,80 ± 1,37 мкМЕ/мл, глюкозы — 6,10 ± 0,19 ммоль/л, HbA1c — 5,50 ± 0,47 %, ИМТ — 30,70 ± 1,29 кг/м2, ОЛ — 5,20 ± 0,25 ммоль/л, ХС — 5,90 ± 0,21 ммоль/л, ТГ — 2,20 ± 0,26 ммоль/л, ФЛ — 3,70 ± 0,24 ммоль/л, ЛПВП — 0,60 ± 0,03 ммоль/л, ЛПНП — 0,70 ± 0,02 ммоль/л, мочевой кислоты — 366,90 ± 15,49 мкмоль/л, Al — 7,60 ± 0,45 мкг/г, Ba — 0,30 ± 0,03 мкг/г, Be — 3,80 ± 0,07 нг/г, Bi — 0,60 ± 0,02 мкг/г, Cd — 35,40 ± 3,73 нг/г, Co — 4,80 ± 0,68 нг/г, Cr — 173,30 ± 15,10 нг/г, Cu — 9,80 ± 0,27 мкг/г, Fe — 9,90 ± 0,46 мкг/г, Li — 19,10 ± 3,47 нг/г, Mn — 0,40 ± 0,05 мкг/г, Mo — 24,60 ± 2,02 нг/г, Ni — 0,40 ± 0,05 мкг/г, Pb — 0,80 ± 0,10 мкг/г, Sb — 301,90 ± 3,57 нг/г, Se — 0,40 ± 0,02 мкг/г, Sn — 0,60 ± 0,08 мкг/г, Sr — 9,70 ± 2,17 мкг/г, V — 108,80 ± 0,92 нг/г, Zn — 153,40 ± 5,34 мкг/г.

По данным однофакторного дисперсионного анализа, МС у больных ИБС оказывает воздействие на развитие изменений возбудимости миокарда (p = 0,006), толщину левого предсердия (p = 0,017) и задней стенки левого желудочка (p = 0,006), его диастолическую функцию (p = 0,047), но не на функциональный класс сердечной недостаточности, нарушения электрической проводимости сердца, степень фиброзирования его клапанов и размеры камер, а также систолическую функцию левого желудочка.

Как свидетельствует многофакторный дисперсионный анализ, МС влияет на интегральный состав в организме пациентов с ИБС МЭ (p < 0,001). По сравнению со здоровыми людьми контрольной группы у больных регистрируется в волосах достоверное повышение содержания Al, Cr, Fe, Mo, Pb и Sb на фоне уменьшения уровней Ba, Be, Bi, Cd, Co, Cu, Li, Mn, Ni, Se, Sn и Sr. Следовательно, имеет место увеличение концентраций таких токсичных МЭ, как Al, Pb и Sb, при уменьшении эссенциальных (жизненно необходимых) Co, Cu, Mn и Se.

С МС связано содержание в волосах Co (p = 0,020), Fe (p = 0,003), Li (p = 0,043), Mo (p < 0,001), Pb (p = 0,007) и Sn (p < 0,001). Как видно из табл. 1, при МС достоверно возрастают значения Cd — на 85 %, Cr — на 57 %, Fe — на 29 %, вдвое — Pb, в 2,2 раза — Sn, но в 2,5 раза уменьшаются показатели Ni. На содержание Co, Fe, Li и Мо оказывает влияние масса тела больных (соответственно p = 0,046; p = 0,026; p = 0,031; p = 0,001).

Обсуждение

Представленные данные указывают на тот факт, что развитие МС у больных ИБС связано с содержанием Cd, Co, Cr, Fe, Li, Mo, Ni, Pb и Sn. В связи с этим следует отметить, что, по данным литературы, сердце относится к органам-мишеням кадмиевой интоксикации [27], поэтому S.M. Hays et al. [11] даже настаивают на постоянном мониторинге содержания Cd в организме людей с наличием кардиальной патологии. Немаловажное значение придается Cd как фактору, формирующему патогенетические построения с дисфункцией сосудистого эндотелия и апоптозом кардиомиоцитов [23]. В определенных условиях повышенное содержание Со в организме людей может также вести к повреждению миокарда [16], хотя имеются данные, указывающие на возможность этого МЭ даже улучшать эндотелиальную функцию сосудов при ИБС [12].

Cr может быть одним из маркеров тяжести течения инфаркта миокарда, поскольку накапливается в зоне некроза мышцы сердца [21]. В эксперименте на животных продемонстрировано, что Cr уменьшает инсулинорезистентность и увеличивает сократимость миокарда, в связи с чем предполагаются хорошие перспективы для использования Cr у больных ИБС с МС [8]. Вероятно, повышение уровня Cr в волосах обследованных нами пациентов с МС является компенсаторным фактором. Если высокий уровень Fe в организме людей способствует повышению периферического сосудистого сопротивления и уменьшению сократительной способности миокарда желудочков и левого предсердия [14], то Li таким действием не обладает [5]. Более того, изменения внутриклеточного транспорта Li в кардиомиоциты не связаны с увеличением риска развития ИБС [10].

В участках ишемии миокарда Мо определяет активацию ксантиноксидазы, индуцированной NO-синтетазы и креатинкиназы, но обладает определенными протекторными свойствами при использовании кардиотоксичных лекарственных средств [6]. Дополнительное введение Мо в организм изменяет в лучшую сторону геометрию левого желудочка сердца [7], а наряду с Ni — воздействует на α-адренорецепторы аорты с ее дилатацией (чаще) либо констрикцией [17]. Между тем Ni вызывает изменения активности креатинкиназы, протеинкиназы-3, лактатдегидрогеназы и аденозинтрифосфатазы, вследствие чего могут возникать повреждения тканей сердца [18]. Отметим, что у обследованных нами больных ИБС с МС показатели Мо имеют тенденцию к повышению, а содержание Ni значительно угнетается. Увеличение концентрации Pb в организме всегда оказывает отчетливый кардиотоксический эффект с развитием эндотелиальной дисфункции сосудов и гиперкоагуляцией крови [19, 29].

На интегральный микроэлементный состав в организме больных ИБС оказывают воздействие показатели инсулинемии и урикемии (p < 0,001). В связи с этим отметим, что уровень инсулина в крови прямо коррелирует с содержанием в волосах Cd (p = 0,035), Co (p = 0,019), Cr (p = 0,030), Fe (p = 0,026) и Sn (p = 0,002). Последний МЭ также коррелирует с показателями глюкозы в крови (p < 0,001) и HbA1c (p = 0,022). Однофакторный дисперсионный анализ свидетельствует о влиянии Sn на концентрации инсулина (p = 0,027), глюкозы (p = 0,020) и HbA1c (p = 0,005). С учетом представленных данных можно сделать следующие заключения: 1) в наибольшей степени с МС при ИБС связано содержание Sn; 2) показатели в волосах Sn > 1800 нг/г (> M + σ больных с МС) отражают у больных ИБС тяжесть инсулинорезистентности, а значит, и МС.

Регрессионный анализ демонстрирует прямую зависимость ИМТ от уровней Co (p = 0,005), Cr (p = 0,027), Fe (p = 0,043) и Sn (p = 0,002), показателей урикемии — от Cd (p = 0,009) и Mo (p < 0,001), ХС и ТГ — от Sr (соответственно p = 0,043 и p < 0,001), ЛПНП — от Sb (p = 0,007). По нашим данным, содержание в волосах Cd > 90 нг/г и Mo > 40 нг/г может указывать на наличие при МС у больных ИБС гиперурикемии, а Sb > 320 нг/г и Sr > 20 нг/г — на наличие гиперлипидемии.

Выводы

1. ИБС у 29 % больных сочетается с МС, который протекает не только с инсулинорезистентностью, гипергликемией, гиперлипидемией, гиперурикемией, избыточной массой тела и артериальной гипертензией, а также с микроэлементозом, проявляющимся увеличением содержания в организме Cd, Cr, Fe, Pb и Sn на фоне уменьшения уровня Ni.

2. На микроэлементный состав у больных ИБС оказывают воздействие отдельные признаки МС, которые, в свою очередь, зависят от концентраций в волосах Cd, Co, Cr, Fe, Mo, Sb, Sn и Sr.

3. Тяжесть инсулинорезистентности отражают показатели Sn, что имеет не только определенное прогностическое практическое значение и может учитываться при развитии МС у другой категории больных, но и диктует необходимость разработки методов коррекции такого микроэлементоза.