MICROCIRCULATORY RESERVES AND TISSUE METABOLISM REACTIVITY IN VARIOUS STAGE ISCHEMIC CONGESTIVE HEART FAILURE

Aim. To assess microcirculatory reserves and tissue metabolism reactivity in patients with coronary heart disease (CHD) with various stages of chronic heart failure (CHF).

Material and methods. Totally, 112 CHD patients included. First group (45 persons) consisted of those with CHF I-II FC, second (67 persons) — CHF III-IV FC. By the method of laser-doppler flowmetry (LDF) we studied reserves of cutaneous microcirculatory blood flow (MBF) of lower extremities. Reactivity of tissue metabolism of lower extremities was assessed by transcutaneous oxymetry (ТсрО2 ). Using monofactorial logistic regression, we calculated predictors of adverse cardiovascular events in long-term period after coronary bypass operation (CBG).

Results. MBF level between groups did not differ significantly. Reserves of capillary flow (RCF) in the 1st group were higher than 2nd — 169,1±2,25% and 147,3±2,46% from baseline, respectively, (p=0,01). Lowest efficacy of oxygen supply to peripheral tissues was found in 2nd group (p=0,03). Reserves of metabolic activity of tissues during postocclusion hyperemia — RTmО2 in 1st and 2nd groups were 143,2±2,24% and 125,4±2,86% from baseline, respectively, (p=0,01). Monofactorial logistic regression analysis revealed: 1) RCF lower 125% with 2 type diabetes do increase odds for surgically significant stenoses in lower limbs arteries after CBG in long-term perspective (OR 3,8; CI 1,9-6,5; p=0,002); 2) ejection fraction of the LV lower 40%, increased homocysteine >15,5 mcM/L and RTmО2 less than 120% do increase odds for stroke in long-term period after CBG (OR 4,1; CI 2,2-7,8; p=0,001).

Conclusion. Relation of hypoxia in peripheral tissues at the background of LV dysfunction and hyperhomocysteinemia with development of stroke in long-term period after CBG, as baseline low RCF and DM 2 type with the development of lower limb arteries stenoses after CBG points on the necessity of emphasis on the assessment of microcirculatory reserves as one of leading vascular complications components.

1. Mareev VYu, Ageev FT, Arutyunov GP, et al. SEHF, RSC and RSMSIM national guidelines on CHF diagnostics and treatment (fourth revision). Zhurnal Serdechnaya Nedostatochnost’ 2013; 14(7): 379-472. Russian (Мареев В. Ю., Агеев Ф. Т., Арутюнов Г. П. и др. Национальные рекомендации ОССН, РКО и РНМОТ по диагностике и лечению ХСН (четвертый пересмотр). Журнал Сердечная Недостаточность 2013, 14(7): 379-472).

2. Menghini R, Casagrande V, Federici M. MicroRNAs in endothelial senescence and atherosclerosis. J Cardiovasc Transl Res 2013; 6(6): 924-30.

3. Levicheva EN, Kamenskaya OV, Loginova IYu. Reserve opportunities of microcirculatory blood flow in peripheral tissues circulatory hypoxia. Regionarnoe krovoobrashchenie i mikrotsirkulyatsiya. 2012; 11(3): 34-8. Russian (Левичева Е.Н., Каменская О.В., Логинова И.Ю. Резервные возможности микроциркуляторного кровотока периферических тканей при циркуляторной гипоксии. Регионарное кровообращение и микроциркуляция 2012, 11(3): 34-8).

4. Belenkov IuN, Privalova EV, Danilogorskaia IuA, et al. Structural and functional changes in capillary microcirculation in patients with cardiovascular diseases (arterial hypertension, coronary heart disease, chronic heart failure) observed during computer videocapillaroscopy. Kardiologiya i serdechno-sosudistaya khirurgiya 2012; 5(2): 49-56. Russian (Беленков Ю.Н., Привалова Е.В., Данилогорская Ю.А. и др. Структурные и функциональные изменения микроциркуляторного русла на уровне капилляров, у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями (артериальная гипертония, ишемическая болезнь сердца, хроническая сердечная недостаточность), которые можно наблюдать в ходе компьютерной видеокапилляроскопии. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2012, 5(2): 49-56).

5. Barhatov IV. Laser Doppler flowmetry for human blood microcirculation assessment Kazanskij meditsinskij zhurnal 2014; 95(1): 63-9. Russian (Бархатов И.В. Применение лазерной допплеровской флоуметрии для оценки нарушений системы микроциркуляции крови человека. Казанский медицинский журнал 2014, 95(1): 63-9).

6. Kozlov VI, Azizov GA, Gurova OA, et al. Laser Doppler flowmetry in the assessment of microcirculatory disorders and blood M.: Izd-vo RUDN; 2012. Russian (Козлов В. И., Азизов Г.А., Гурова О.А. и др. Лазерная допплеровская флоуметрия в оценке состояния и расстройств микроциркуляции крови. М.: Изд-во РУДН; 2012).

7. Dedov II, Shestakova MV, Maksimova MA. Diabetes Mellitus. Federal Program. M.: MediaSphera; 2002. Russian (Дедов И. И., Шестакова М.В., Максимова М. А. Федеральная целевая программа “Сахарный диабет”. М.: Медиа Сфера; 2002).

8. Kamenskaya OV, Klinkova AS, Karpenko AA, et al. Peripheral microcircuiation in patients over 60 years with atherosclerosis of lower limb arteries. Patologiya krovoobrashheniya i kardiokhirurgiya 2013; 3: 22-6. Russian (Каменская О.В., Клинкова А.С., Карпенко А.А. и др. Периферическая микроциркуляция у пациентов старше 60 лет с хронической ишемией нижних конечностей. Патология кровообращения и кардиохирургия 2013, 3: 22-6).

9. Kamenskaya OV, Klinkova AS, Karpenko AA, et al. The functional state of peripheral perfusion in patients with combined lower limb ischemia and Type 2 diabetes mellitus during revascularization of the main arteries. Patologiya krovoobrashheniya i kardiokhirurgiya 2015; 19(1): 78-83. Russian (Каменская О.В., Клинкова А.С., Карпенко А.А. и др. Функциональное состояние периферической перфузии у больных ишемией нижних конечностей в сочетании с сахарным диабетом 2 типа при реваскуляризации магистральных артерий. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2015, 19(1): 78-83).

10. Gurfinkel YuI, Kudutkina MI, Parfenova LM, et al. Microcirculation in chronic heart failure patients treated with ACE inhibitors and diuretics. Russ J Cardiol 2011; 2: 43-8. Russian (Гурфинкель Ю. И., Кудуткина М. И., Парфенова Л.М. и др. Особенности микроциркуляции у больных хронической сердечной недостаточностью на фоне лечения ингибиторами АПФ и диуретиками. Российский кардиологический журнал 2011, 2: 43-8).

11. Muiesan ML, Salvetti M, Rizzoni D, et al. Pulsatile Hemodynamics and Microcirculation Evidence for a Close Relationship in Hypertensive Patients. Hypertension 2013; 61(1): 130-6.

12. Mohammed SF, Hussain S, Mirzoyev SA, et al. Coronary microvascular rarefaction and myocardial fibrosis in heart failure with preserved ejection fraction. Circulation 2015; 131(6): 550-9.

13. Moore KJ, Tabas I. Macrophages in the pathogenesis of atherosclerosis. Cell 2011; 145(3): 341-55.

14. Ed Rainger G, Chimen M, Harrison MJ, et al. The role of platelets in the recruitment of leukocytes during vascular disease. Platelets. 2015; 26(6): 507-20.

15. Konopleva LF. Endothelial dysfunction in the pathogenesis of cardiovascular disease and methods of its correction Therapia 2011; 3(56): 26-30. Russian (Коноплева Л.Ф. Эндотелиальная дисфункция в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний и методы ее коррекции Терапия 2011, 3(56): 26-30).

16. Hellmann M, Roustit M, Cracowski JL. Skin microvascular endothelial function as a biomarker in cardiovascular diseases? Pharmacol Rep. 2015; 67(4): 803-10.

17. Makolkin VI, Podzolkov VI, Bran’ko VV, et al. Microcirculation in cardiology M.: Vizart; 2004. Russian (Маколкин В. И., Подзолков В. И., Бранько В.В. и др. Микроциркуляция в кардиологии. М.: Визарт; 2004).

18. Xu Y, Arora RC, Hiebert BM, et al. Non-invasive endothelial function testing and the risk of adverse outcomes: a systematic review and meta-analysis. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2014; 15(7): 736-46.

19. Lazarenko VA, Bobrovskaya EA, Sorokin AV. Hyperhomocysteinemia: peripheral atherosclerosis and reconstructive surgery Kurskij nauchno-prakticheskij vestnik “Chelovek i ego zdorov’e” 2014; 4: 63-6. Лазаренко В.А., Бобровская Е.А., Сорокин А.В. Гипергомоцистеинемия: периферический атеросклероз и реконструктивная хирургия. Курский научно-практический вестник "Человек и его здоровье”. 2014, 4: 63-6.

20. McCully KS Homocysteine and the pathogenesis of atherosclerosis. Expert Rev Clin Pharmacol. 2015; 8(2): 211-9.