Zhang H, Liu D.
Sepsis-related cardiomyopathy: Not an easy task for ICU physicians
J of Intensive Medicine. 2022;2(4):257-259. doi: 10.1016/j.jointm.2022.05.005.

Абстракт Сепсис-индуцированная дисфункция миокарда часто встречается. В дополнение к острому коронарному синдрому у пациентов с сепсисом могут возникать по крайней мере два типа дисфункции левого желудочка: типичная септическая кардиомиопатия (SC) и сепсис-ассоциированная такоцубо-кардиомиопатия (ST). Хотя определение септической кардиомиопатии основано на систолической дисфункции левого желудочка (ЛЖ), могут быть поражены оба желудочка. В этом контексте все чаще признается, что систолическая дисфункция правого желудочка (ПЖ) связана с долгосрочным прогнозом у пациентов с сепсисом. В отличие от типичного SC, у пациентов с ST обычно наблюдалась гипокинезия апикального и среднего отделов ЛЖ и базальная гиперсократимость. Своевременная и точная оценка сердечной дисфункции у больных с сепсисом непроста, но, очевидно, обязательна. Необходимы дальнейшие исследования механизма, оценки и лечения септической кардиомиопатии.

Сепсис является серьезной проблемой здравоохранения, от которой ежегодно страдают миллионы людей во всем мире. Дисфункция миокарда часто встречается у пациентов с сепсисом и может поражать оба желудочка [1,2]. Традиционное определение септической кардиомиопатии основывалось на дисфункции левого желудочка (ЛЖ) [3]. Однако существует по крайней мере два типа дисфункции ЛЖ, которые могут возникать у пациентов с сепсисом: типичная септическая кардиомиопатия (SC ) и связанная с сепсисом такоцубо-кардиомиопатия (ST) [4].

Септическая кардиомиопатия (СК)

У пациентов с сепсисом диагноз SC обычно основывается на снижении фракции выброса ЛЖ (ФВ ЛЖ) и наличии глобальной систолической дисфункции ЛЖ [3, 5, 6]. Поскольку ФВЛЖ не является параметром, зависящим от нагрузки, наличие систолической дисфункции ЛЖ может быть выявлено при введении норадреналина[3]. Поэтому при оценке систолической функции ЛЖ следует учитывать артериальное давление.

В настоящее время нет единого мнения о механизме SC, и обсуждалось несколько потенциальных механизмов. Во-первых, поскольку предполагается, что нарушение микроциркуляции является обычным явлением у пациентов с сепсисом, некоторые исследователи предполагают, что изменения в коронарной микроциркуляции могут способствовать возникновению SC [7]. Однако другие исследователи утверждают, что кровоток в коронарном микроциркуляторном русле увеличивается, а не уменьшается [8,9].

Во-вторых, высвобождение таких цитокинов, как фактор некроза опухоли (TNF)-альфа, интерлейкин (IL)-1 и IL-6 во время эндотоксемии может привести к депрессии миокарда напрямую или через высвобождение монооксида азота. Предыдущее исследование показало, что инфузии катехоламинов могут повышать уровень ИЛ-6, который может блокироваться бетаблокаторами. Поэтому авторы предположили, что меры по снижению дозы катехоламинов могут способствовать снижению цитокиновой нагрузки на миокард[10].

В-третьих, на модели эндотоксического шока у животных исследователи обнаружили, что снижение чувствительности миокарда к кальцию способствует угнетению миокарда [11]; это может объяснить, почему левосимендан может улучшать сократительную способность миокарда. В-четвертых, митохондриальная дисфункция также может способствовать угнетению миокарда при сепсисе. Исследование на животных показало, что устранение митохондриальной дисфункции может улучшить работу сердца и снизить смертность.[12,13]

Хотя определение СК основано на систолической дисфункции ЛЖ, оба желудочка могут быть поражены [2,3]. В этом контексте все чаще признается, что систолическая дисфункция ПЖ связана с долгосрочным прогнозом у пациентов с сепсисом [14,15]. ПЖ анатомически и функционально отличается от ЛЖ и более подвержен риску изменения постнагрузки [16]. Помимо снижения внутренней сократительной функции ПЖ при сепсисе и септическом шоке, увеличение постнагрузки ПЖ является обычным явлением и является результатом осложнений, включая острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС), сопутствующую дисфункцию ЛЖ или вентиляцию с положительным давлением [17–19].

В предыдущем исследовании мы обнаружили, что связи правого желудочка с легочной артерией, представленная соотношением систолической экскурсии плоскости трехстворчатого кольца к систолическому давлению в легочной артерии, связано с 1-летней смертностью от всех причин у пациентов с сепсисом[20]. Таким образом, хотя определение SC основано на систолической дисфункции ЛЖ, врачи должны быть более осведомлены о дисфункции ПЖ. Кроме того, помимо контроля источника и назначения соответствующих антибиотиков, комплексное лечение SC должно быть направлено на улучшение гемодинамического статуса, а не просто на устранение снижения систолической функции ЛЖ или ПЖ путем введения инотропных препаратов.

Характеристики кардиомиопатии такоцубо, связанной с сепсисом

Характеристика движения ЛЖ при типичном SC представляет собой глобальный компромисс в систолической функции ЛЖ. Наличие региональной аномалии движения стенки указывает на то, что следует рассматривать острый коронарный синдром (ОКС) или ST. ОКС выходит за рамки этого обзора; поэтому мы ограничили обсуждение ST, которая представляет собой обратимую вызванную стрессом сердечную дисфункцию [21, 22]. Интересно, что STнередко встречается у пациентов с сепсисом. Сообщалось о некоторых случаях кардиомиопатии такоцубо у пациентов с сепсисом [23, 24]. Park et al. [25]. пришел к выводу, что кардиомиопатия такоцубо является частым явлением у пациентов в критическом состоянии, госпитализированных по поводу несердечных заболеваний. Они отметили, что у 62% пациентов с кардиомиопатией такоцубо в их когорте был сепсис.

Кардиомиопатия такоцубо обычно характеризуется обратимой систолической дисфункцией верхушечного и/или среднего сегментов ЛЖ с проявлениями, имитирующими инфаркт миокарда; однако это происходит при отсутствии ишемической болезни сердца. [26] Коронарная ангиография обычно требуется для диагностики кардиомиопатии такоцубо, чтобы исключить болезнь коронарных артерий [27]. В отделениях интенсивной терапии (ОИТ) следующие признаки указывают на наличие кардиомиопатии такоцубо, а не на ОКС [4]: тяжелая острая дисфункция ЛЖ без значительного повышения сывороточного тропонина и креатинкиназы-MB, симметричные средние и верхушечные регионарные нарушения движения стенки на эхокардиография и повторная эхокардиография через несколько дней или недель, подтверждающая полное восстановление функции ЛЖ.

Механизм и патофизиология кардиомиопатии такоцубо до конца не выяснены. Роль транзиторной токсичности катехоламинов, коронарного вазоспазма и микроциркуляторных изменений входит в число предложенных гипотез [28,29]. Подобно ОКС, кардиомиопатия Такоцубо может проявляться аномалиями Т-волны и сегмента ST на электрокардиографии, незначительным повышением уровня сердечных биомаркеров и региональными нарушениями движения стенок ЛЖ, выходящими за пределы зоны распространения одной эпикардиальной артерии, при отсутствии обструктивной коронарной недостаточности. В ОИТ катетеризация сердца часто представляет собой проблему у пациентов в критическом состоянии. Таким образом, своевременное эхокардиографическое исследование становится необходимым условием для определения того, локализована ли региональная аномалия движения стенок в каком-либо конкретном коронарном русле. Предыдущее исследование показало, что внутрибольничная смертность от кардиомиопатии такоцубо колеблется от 0% до 8% [30].

Большинство пациентов переживают острый эпизод и восстанавливают нормальную функцию ЛЖ в течение 1–4 недель [21]. Пожилые пациенты с такоцубо кардиомиопатией более склонны к развитию сердечной недостаточности. Madhavan et al.[31] обнаружили, что следующие две переменные являются факторами риска развития острой сердечной недостаточности у пациентов с кардиомиопатией такоцубо: возраст >70 лет и ФВ ЛЖ <40%.

В отличие от типичного SC, ST обычно демонстрирует периферическую гипокинезию верхушки и среднего отдела ЛЖ и базальную гиперсократимость [32]. Большинство пациентов с ST, поступивших в ОИТ, интубированы; таким образом, в ОИТ диагноз может быть пропущен с большей вероятностью, чем в кардиологическом отделении или отделении неотложной помощи, куда пациенты поступали на основании жалоб на боль в груди и/или одышку [33,34].

Рутинная эхокардиография может помочь врачам идентифицировать пациентов с кардиомиопатией такоцубо. В этом контексте нормальный или гиперсократимость базального сегмента ЛЖ может привести к обструкции выносящего тракта ЛЖ (LVOTO) у пациентов с такоцубо.

El Mahmoud et al. [35] сообщили, что обструкция выносящего тракта ЛЖ (LVOTO) встречается у 25% всех пациентов с кардиомиопатией такоцубо. Пациентов с кардиомиопатией такоцубо, находящихся в состоянии шока, обычно можно разделить на два типа в зависимости от наличия LVOTO. Те, у кого нет признаков LVOTO и кто находится в состоянии шока, могут с осторожностью лечиться инотропами. Однако следует отметить, что пациентов с LVOTO не следует лечить инотропными препаратами, поскольку они могут усугубить степень обструкции [36].

Лишь у небольшой части пациентов с ST выявляется обструкции выносящего тракта ЛЖ; однако стоит задуматься об этом диагнозе, так как введение инотропов таким пациентам может привести к тяжелым последствиям. Таким образом, мы считаем, что эхокардиографическое исследование для различения ST и SC оправдано, так как помогает дифференцировать различные типы систолической дисфункции ЛЖ и выявляет наличие обструкции выносящего тракта ЛЖ.

На сегодняшний день ни в одном исследовании не сообщалось о том, что у пациентов с ST, как правило, более плохая функция ЛЖ, чем у пациентов с SC. Систолическая функция ЛЖ нарушена как у пациентов с SC, так и с ST; это может привести к снижению сердечного выброса. В предыдущих исследованиях сообщалось, что повышенный уровень циркулирующих катехоламинов может вызывать кардиомиопатию такоцубо [28, 37]. Хотя степень, в которой использование катехоламинов способствует развитию ST, остается неясной, идентификация пациентов с ST может помочь врачам в отношении использования. некатехоламиновых препаратов или поддерживающая инфузия катехоламинов с минимально возможной скоростью

В предыдущем исследовании у пациентов с кардиомиопатией такоцубо поражение правого желудочка наблюдалось у 28,8% пациентов с серьезными нежелательными явлениями и только у 9,5% пациентов без каких-либо серьезных нежелательных явлений [38]. Очень важно, чтобы оценка ответа на инфузионную терапию выполнялась у пациентов с ST, которые имеют нормальный ПЖ. В сочетании с нарушенной систолической функцией ЛЖ, т. е. с изолированной систолической дисфункцией ЛЖ, нормальная функция ПЖ считается важной причиной отека легких [39]. В этом контексте мы ранее обнаружили, что респираторные вариации диаметра нижней полой вены с меньшей вероятностью отражают реакцию на объем у пациентов с изолированной систолической дисфункцией ЛЖ [40].

Таким образом, кардиомиопатия, связанная с сепсисом, является сложной и может привести к поражению ЛЖ, ПЖ или обоих. Лежащие в основе механизмы различных типов кардиомиопатии, связанной с сепсисом, могут различаться, что приводит к различиям в электрокардиографии и эхокардиографии; клинически наблюдаемая функция сердца также может различаться. Своевременная и точная оценка сердечной дисфункции у больных с сепсисом непроста, но, очевидно, обязательна. Необходимы дальнейшие исследования для оценки механизмов SC и ее лечения.

References

[1] Vieillard-Baron A, Caille V, Charron C, Belliard G, Page B, Jardin F. Actual inci- dence of global left ventricular hypokinesia in adult septic shock. Crit Care Med 2008;36(6):1701–6. doi:10.1097/CCM.0b013e318174db05.

[2] Pulido JN, Afessa B, Masaki M, Yuasa T, Gillespie S, Herasevich V, et al. Clinical spec- trum, frequency, andsigniﬁcance of myocardial dysfunction in severe sepsis and sep- tic shock. Mayo Clin Proc 2012;87(7):620–8.doi:10.1016/j.mayocp.2012.01.018.

[3] Vieillard-Baron A. Septic cardiomyopathy. Ann Intensive Care 2011;1(1):6.

doi:10.1186/2110-5820-1-6.

[4] Chockalingam A, Mehra A, Dorairajan S, Dellsperger KC. Acute left ven- tricular dysfunction in the critically ill.Chest 2010;138(1):198–207. doi:10.1378/chest.09-1996.

[5] Bouhemad B, Nicolas-Robin A, Arbelot C, Arthaud M, Féger F, Rouby JJ. Acute left ventricular dilatation and shock-induced myocardial dysfunction. Crit Care Med 2009;37(2):441–7. doi:10.1097/CCM.0b013e318194ac44.

[6] Vieillard-Baron A, Cecconi M. Understanding cardiac failure in sepsis. Intensive Care

Med 2014;40(10):1560–3. doi:10.1007/s00134-014-3367-8.

[7] Groeneveld AB, van Lambalgen AA, van den Bos GC, Bronsveld W, Nauta JJ, Thijs LG. Maldistribution of heterogeneous coronary blood ﬂow during canine en- dotoxin shock. Cardiovasc Res 1991;25(1):80–8.doi:10.1093/cvr/25.1.80.

[8] Cunnion RE, Schaer GL, Parker MM, Natanson C, Parrillo JE. The coro- nary circulation in human septicshock. Circulation 1986;73(4):637–44. doi:10.1161/01.cir.73.4.637.

[9] Dhainaut JF, Huyghebaert MF, Monsallier JF, Lefevre G, Dall’Ava-Santucci J,

Brunet F, et al. Coronary hemodynamics and myocardial metabolism of lactate, free fatty acids, glucose, and ketones in patients with septic shock. Circulation 1987;75(3):533–41. doi:10.1161/01.cir.75.3.533.

[10] Dellinger RP, Carlet JM, Masur H, Gerlach H, Calandra T, Cohen J, et al. Surviving Sepsis Campaign guidelines for management of severe sepsis and septic shock. Crit Care Med 2004;32(3):858–73.doi:10.1097/01.ccm.0000117317.18092.e4.

[11] Tavernier B, Mebazaa A, Mateo P, Sys S, Ventura-Clapier R, Veksler V. Phosphorylation-dependent alteration in myoﬁlament Ca2+ sensitivity but normal mitochondrial function in septic heart. Am J Respir Crit Care Med2001;163(2):362–

7. doi:10.1164/ajrccm.163.2.2002128.

[12] Larche J, Lancel S, Hassoun SM, Favory R, Decoster B, Marchetti P, et al. Inhibition of mitochondrialpermeability transition prevents sepsis-induced my- ocardial dysfunction and mortality. J Am Coll Cardiol2006;48(2):377–85. doi:10.1016/j.jacc.2006.02.069.

[13] Supinski GS, Schroder EA, Callahan LA. Mitochondria and critical illness. Chest 2020;157(2):310–22.doi:10.1016/j.chest.2019.08.2182.

[14] Vallabhajosyula S, Kumar M, Pandompatam G, Sakhuja A, Kashyap R, Kashani K,

et al. Prognostic impact of isolated right ventricular dysfunction in sepsis and septic shock: An 8-year historical cohort study. Ann Intensive Care 2017;7(1):94. doi:10.1186/s13613-017-0319-9.

[15] Winkelhorst JC, Bootsma IT, Koetsier PM, de Lange F, Boerma EC. Right ventricu- lar function and long-term outcome in sepsis: A retrospective cohort study. Shock 2020;53(5):537–43. doi:10.1097/SHK.0000000000001413.

[16] Sanz J, Sánchez-Quintana D, Bossone E, Bogaard HJ, Naeije R. Anatomy, function,

and dysfunction of the right ventricle: JACC state-of-the-art review. J Am Coll Car- diol 2019;73(12):1463–82.doi:10.1016/j.jacc.2018.12.076.

[17] Mikkelsen ME, Shah CV, Meyer NJ, Gaieski DF, Lyon S, Miltiades AN, et al. The epidemiology of acute respiratory distress syndrome in patients present- ing to the emergency department with severe sepsis. Shock2013;40(5):375–81. doi:10.1097/SHK.0b013e3182a64682.

[18] Bronicki RA, Anas NG. Cardiopulmonary interaction. Pediatr Crit Care Med

2009;10(3):313–22. doi:10.1097/PCC.0b013e31819887f0.

[19] Guazzi M, Labate V. Pulmonary hypertension in heart failure patients: Patho- physiology and prognostic implications. Curr Heart Fail Rep 2016;13(6):281–94. doi:10.1007/s11897-016-0306-8.

[20] Zhang H, Lian H, Zhang Q, Chen X, Wang X, Liu D. Prognostic implica- tions of tricuspid annular planesystolic excursion/pulmonary arterial systolic pressure ratio in septic shock patients. Cardiovasc Ultrasound2020;18(1):20. doi:10.1186/s12947-020-00198-y.

[21] Kurisu S, Sato H, Kawagoe T, Ishihara M, Shimatani Y, Nishioka K, et al. Tako- tsubo-like left ventricular dysfunction with ST-segment elevation: A novel cardiac syndrome mimicking acute myocardial infarction. Am Heart J 2002;143(3):448–55. doi:10.1067/mhj.2002.120403.

[22] Parodi G, Bellandi B, Del Pace S, Barchielli A, Zampini L, Velluzzi S,

et al. Natural history of tako-tsubo cardiomyopathy. Chest 2011;139(4):887–92. doi:10.1378/chest.10-1041.

[23] Clemente G, Tuttolomondo A, Colomba D, Pecoraro R, Renda C, Della Corte V, et al. When sepsis aﬀects the heart: A case report and literature review. World J Clin Cases 2015;3(8):743–50. doi:10.12998/wjcc.v3.i8.743.

[24] Subla MR, Khan SA, Behl D, Peters SG. Sepsis and myocardial depression in a young

woman. Mayo Clin Proc 2005;80(6):810–14. doi:10.1016/S0025-6196(11)61537-1.

[25] Park JH, Kang SJ, Song JK, Kim HK, Lim CM, Kang DH, et al. Left ventricular apical ballooning due to severe physical stress in patients admitted to the medical ICU. Chest 2005;128(1):296–302. doi:10.1378/chest.128.1.296.

[26] Akashi YJ, Goldstein DS, Barbaro G, Ueyama T. Takotsubo cardiomyopathy: A new form of acute, reversibleheart failure. Circulation 2008;118(25):2754–62. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.108.767012.

[27] Bybee KA, Prasad A. Stress-related cardiomyopathy syndromes. Circulation

2008;118(4):397–409. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.106.677625.

[28] Wittstein IS, Thiemann DR, Lima JA, Baughman KL, Schulman SP, Gerstenblith G, et al. Neurohumoral features of myocardial stunning due to sudden emotional stress. N Engl J Med 2005;352(6):539–48.doi:10.1056/NEJMoa043046.

[29] Sharkey SW, Lesser JR, Zenovich AG, Maron MS, Lindberg J, Longe TF, et al. Acute and reversible cardiomyopathy provoked by stress in women from the United States. Circulation 2005;111(4):472–9.doi:10.1161/01.CIR.0000153801.51470.EB.

[30] Bybee KA, Kara T, Prasad A, Lerman A, Barsness GW, Wright RS, et al. System-

atic review: Transient left ventricular apical ballooning: A syndrome that mimics ST-segment elevation myocardial infarction. Ann Intern Med 2004;141(11):858–65. doi:10.7326/0003-4819-141-11-200412070-00010.

[31] Madhavan M, Rihal CS, Lerman A, Prasad A. Acute heart failure in apical bal- looning syndrome (takotsubo/stress cardiomyopathy): Clinical correlates and Mayo Clinic risk score. J Am Coll Cardiol 2011;57(12):1400–1. doi:10.1016/j.jacc.2010. 10.038.

[32] Lyon AR, Bossone E, Schneider B, Sechtem U, Citro R, Underwood SR, et al. Current

state of knowledge on takotsubo syndrome: A position statement from the taskforce on takotsubo syndrome of the Heart Failure Association of the European Society of Cardiology. Eur J Heart Fail 2016;18(1):8–27.doi:10.1002/ejhf.424.

[33] Senecal EL, Rosenﬁeld K, Caldera AE, Passeri JJ. Case records of the Massachusetts general hospital. Case 36-2011. A 93-year-old woman with shortness of breath and chest pain. N Engl J Med 2011;365(21):2021–8.doi:10.1056/NEJMcpc1103565.

[34] Templin C, Ghadri JR, Diekmann J, Napp LC, Bataiosu DR, Jaguszewski M, et al.

Clinical features and outcomes of takotsubo (stress) cardiomyopathy. N Engl J Med 2015;373(10):929–38.doi:10.1056/NEJMoa1406761.

[35] El Mahmoud R, Mansencal N, Pilliére R, Leyer F, Abbou N, Michaud P, et al. Preva- lence and characteristics of left ventricular outﬂow tract obstruction in tako-tsubo syndrome. Am Heart J 2008;156(3):543–8.doi:10.1016/j.ahj.2008.05.002.

[36] Villareal RP, Achari A, Wilansky S, Wilson JM. Anteroapical stunning and

left ventricular outﬂow tract obstruction. Mayo Clin Proc 2001;76(1):79–83. doi:10.4065/76.1.79.

[37] Shao Y, Redfors B, Scharin Täng M, Möllmann H, Troidl C, Szardien S, et al. Novel rat model reveals important roles of beta -adrenoreceptors in stress-induced cardiomy- opathy. Int J Cardiol 2013;168(3):1943–50.doi:10.1016/j.ijcard.2012.12.092.

[2] Citro R, Rigo F, D’Andrea A, Ciampi Q, Parodi G, Provenza G, et al. Echocardio-

graphic correlates of acute heart failure, cardiogenic shock, and in-hospital mor- tality in tako-tsubo cardiomyopathy. JACC Cardiovasc Imaging 2014;7(2):119–29. doi:10.1016/j.jcmg.2013.09.020.

[3] MacIver DH, Clark AL. The vital role of the right ventricle in the patho- genesis of acute pulmonary edema.Am J Cardiol 2015;115(7):992–1000. doi:10.1016/j.amjcard.2015.01.026.

[4] Zhang H, Zhang Q, Chen X, Wang X, Liu D. Respiratory variations of infe-

rior vena cava fail to predict ﬂuid responsiveness in mechanically ventilated pa- tients with isolated left ventriculardysfunction. Ann Intensive Care 2019;9(1):113. doi:10.1186/s13613-019-0589-5.

Источник фотоиллюстрации - www.freepik.com