Роль ультразвуковой оценки мышечной массы в диагностике саркопении у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями

Введение

Связанные со старением инволютивные процессы постепенной утраты мышечной массы (ММ) (“саркопения”), формально являясь физиологическими, могут существенно отягощать состояние больного. Европейская группа по саркопении у пациентов старшего возраста EWGSOP, 2010 (European Working Group on Sarcopenia in Older People, 2010), определила её как “синдром, характеризующийся прогрессирующей и генерализованной утратой ММ и силы с увеличением риска неблагоприятных событий, таких как инвалидизация, ухудшение качества жизни и смерть” и рекомендовала для диагностики саркопении и определения ее степени тяжести (пресаркопения, саркопения, тяжелая саркопения) использовать 3 параметра, или критерия: 1 — определение ММ, 2 — мышечной силы (МС) и 3 — мышечной функции (МФ), причем 1 критерий является обязательным для верификации саркопении любой стадии [1][2].

Международные эксперты прогнозируют, что саркопения к 2045г станет общемировой проблемой [3] в связи с резким увеличением числа лиц пожилого и старческого возрастов. По прогнозам к 2025г рост доли лиц старших возрастных групп составит 1,2 млрд, к 2050г >2 млрд [4]. В России в настоящее время >20% населения имеют возраст >60 лет, к 2030г по прогнозам лица >65 лет составят четверть населения РФ [5]. Термин “саркопения” в сентябре 2016г был официально включен в 10-ю международную классификацию болезней (МКБ10) под кодом М 62.84 [6], а в 2018г в обновленном консенсусе EWGSOP2 (European Working Group on Sarcopenia in Older People 2) саркопению рекомендовано рассматривать как “прогрессирующее и генерализованное заболевание скелетных мышц, которое связано с повышенной вероятностью неблагоприятных исходов, включая падения, переломы, физическую инвалидность и смерть” [7]. В EWGSOP2 (2018) для “вероятной саркопении” рекомендовано использовать критерий снижения МС, но, тем не менее, для подтверждения диагноза саркопении необходимо документировать снижение ММ, а для тяжелой саркопении — снижение всех 3 показателей: МС, ММ, МФ (или физической работоспособности).

В рутинной клинической практике не всегда возможно определение ММ с использованием дорогостоящих и не всегда доступных врачам первичного звена методик: индекса аппендикулярной скелетной мускулатуры по данным двухфотонной рентгеновской абсорбциометрии (ДРА), магнитнорезонансной или компьютерной томографии и др., т.к. они требуют значительных финансовых и временных затрат, ограничены при проведении скрининговых исследований из-за лучевой нагрузки на пациента [8]. Существующий метод биоимпедансного анализа (БИА), основанный на пропускании переменного тока определенной частоты через массив тканей с измерением их сопротивления, являясь альтернативой ДРА, тем не менее, имеет некоторые ограничения: наличие отеков у пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН), заболеваниями почек, может влиять на результаты измерения, он противопоказан пациентам с кардиостимуляторами [8]. Данные методики имеют и свои ограничения у тяжелых пациентов с ограниченной транспортабельностью.

В амбулаторной практике чаще используют антропометрические методы измерения ММ с оценкой таких показателей, как окружность голени (ОГ), окружность средней трети плеча (ОП) и толщина его кожно-мышечной складки, индекс массы тела (ИМТ). При проведении комплексного гериатрического осмотра, являющегося в настоящее время основным “инструментом и методическим пособием” для гериатра, терапевта, врача общей практики, в соответствии с “Клиническими рекомендациями для диагностики старческой астении” [9], предложен целый ряд шкал и тестов: определение МС с помощью кистевой динамометрии, МФ с помощью SPPB-тестов и ММ с помощью антропометрических методов (измерение ОГ или ОП). Потеря эластичности кожи и перераспределение жировой ткани с возрастом приводят к неправильной интерпретации данных, полученных при измерении окружностей конечностей или толщины складки кожи у людей >60 лет [2]. У пациентов старших возрастных групп, как с нормальным ИМТ, так и избыточной массой тела или ожирением, ОП и ОГ долго остаются в пределах пороговых значений для данного показателя, поэтому потеря ММ проходит незаметно и ранняя стадия саркопении, как правило, не диагностируется. И только когда у пациента снижается МС и МФ, что фиксируется изменением скорости походки и силы “сжатия кисти” пациент попадает в “поле зрения” гериатра или терапевта, т.е. уже на стадии саркопении или тяжелой саркопении, и, соответственно, начинает получать терапию. Таким образом, в настоящий момент в рутинной клинической практике диагностика ранних степеней саркопении, а именно пресаркопении, является проблематичной из-за сложности трактовки антропометрических данных для определения ММ, особенно у пациентов с ожирением, распространенность которого увеличивается с возрастом. Соответственно, ранняя профилактика этого заболевания часто не проводится, если нет возможности определения ММ с помощью БИА, ДРА или других высокотехнологичных методов [9].

Современные исследования продемонстрировали возможности использования ультразвуковых методов (УЗМ) для определения ММ путем измерения толщины прямой мышцы живота (ТПМЖ) [10, 11]. Эксперты EWGSOP2 2018 пришли к заключению, что ультразвуковая оценка ММ — надежный и достоверный метод у пожилых людей с сопутствующей патологией [12]. Данный метод обладает большей точностью по сравнению с антропометрическими методами, большей доступностью, чем ДРА и БИА, т.к. может проводиться практически “всем” пациентам без ограничений. Поэтому дальнейшие исследования по разработке нормативных значений для различных стадий саркопении и ее ранней диагностике с помощью неинвазивного, удобного в амбулаторной практике метода являются перспективным направлением, т.к. позволят проводить раннюю профилактику этого заболевания у пациентов различных возрастных групп. Авторами настоящего исследования был разработан и запатентован способ диагностики саркопении у лиц пожилого и старческого возраста (RU 2713905 C1) для верификации стадии процесса и решения задач профилактики.

Цель — изучить преимущества оценки ММ с помощью УЗМ в сравнении с антропометрическим для ранней диагностики саркопении у пациентов >45 лет.

Материал и методы

Исследование было проведено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice) и принципами Хельсинкской Декларации. Протокол исследование одобрен независимым Этическим комитетом ФГБОУ ВО “Смоленский государственный медицинский университет” Минздрава России (Протокол № 1 от 20.05.2020г). До включения в исследование у всех участников было получено письменное информированное добровольное согласие на участие в исследовании.

В исследование включены 79 пациентов в возрасте 45-89 лет (средний возраст 60,2±4,3 лет), находившихся на стационарном лечении в отделении неотложной кардиологии Клинической больницы скорой медицинской помощи (г. Смоленск) с 01.10.2019 по 01.10.2020гг: в зрелом возрасте (45-59 лет) — 23 чел. (29,1%); пожилом (60- 74 лет) — 33 чел. (41,8%); старческом (75-89 лет) — 23 чел. (29,1%); 39 мужчин (49,4%) и 40 женщин (50,6%) с ишемической болезнью сердца (ИБС) (стенокардией напряжения 1-4 функционального класса, постинфарктным кардиосклерозом), артериальной гипертонией (АГ) 2-3 ст., сахарным диабетом 2 типа в стадии компенсации, ХСН I-IIА стадии, ожирением 1-3 ст. Диагностика АГ проводилась по рекомендациям Европейского (2018) и Российского (РКО) (2019) кардиологических обществ; ИБС и ХСН — по клиническим рекомендациям РКО 2020. Критерии исключения: инфаркт миокарда и нарушение мозгового кровотока в предшествующие 6 мес., печеночная и почечная недостаточность, неопластические процессы, тяжелые заболевания центральной и периферической нервной системы.

У всех пациентов проанализирована медицинская документация (истории болезни, амбулаторные карты); проведено антропометрическое исследование (рост, вес, ИМТ, ОП, ОГ, мышечная окружность плеча — МОП).

Определение ММ первым способом проводилось путем измерения ТПМЖ на ультразвуковом сканере Philips HD11XE линейным датчиком L9-3. Ультразвуковое сканирование проводили линейным датчиком (частота от 5 до 10 МГц), расположенным перпендикулярно поверхности верхней трети живота по срединной линии (от мечевидного отростка до пупка) на расстоянии 2-3 см справа от пупка. На экране в В-режиме визуализировалась поверхность кожи, подкожная жировая клетчатка, граница раздела между жировой тканью и прямой мышцей живота, прямая мышца живота, граница между прямой мышцей живота и  брюшной полостью. Измерения проводились непосредственно с  экрана монитора с  помощью электронных штангенциркулей; определялось расстояние (в  мм) от границы между жировой тканью и  прямой мышцей живота до границы между прямой мышцей живота и  брюшной полостью (рисунок 1). Референсными значениями ТПМЖ были: у  мужчин  — 11,1 мм, у женщин — 8,3 мм [10].

Измерение ММ вторым способом проводилось с использованием показателей МОП (MAMC  — mid-arm muscle circumference), и  ОГ (CC  — calf circumference). МОП определялась в средней трети плеча (середина между плечевым суставом и локтевым сгибом) путем измерения ОП и толщины кожно-мышечной складки трицепса. Расчет производился по формуле: МОП, см = ОП -3,14 × толщину кожно-мышечной складки трицепса [13]. ОГ измерялась в  точке ее наибольшей окружности в  положении пациента сидя с согнутыми коленными и голеностопными суставами под углом 90○ . Для выявления саркопении при антропометрии использовались значения: ОГ <31 см, для МОП <21,1 см у мужчин, <19,9 см у женщин), согласно критериям EWGSOP 2 [7].

МС определялась методом кистевой динамометрии с  помощью динамометра (ДК-100-э). Снижение МС фиксировалось при значениях: у  мужчин <27  кг, у  женщин <16  кг [7][14]. Использовались три попытки на доминантной руке, за результат принималось среднее значение. МФ определялась с  помощью теста “скорости ходьбы на 4 м” (скорость походки <0,8 м/с расценивалась как сниженная) [7]. После определения ММ, МС и МФ саркопения различной степени тяжести была выявлена у 44 (55,7%) пациентов, у 35 (44,3%) обследованных саркопения не обнаружена.

Диагностика стадий саркопении проводилась по критериям EWGSOP 2010: пресаркопения  — снижение ММ при нормальных значениях МС и  МФ, саркопения — при снижении ММ и МС или МФ; тяжелая саркопения — при снижении ММ, МС, МФ.

Статистический анализ результатов исследования проводился с  использованием программы STATISTICA-10.0. Описательная статистика для количественных данных приведена в  виде медианы, 25-го и  75-го квартилей (Me [Q25; Q75]), для качественных данных — в виде абсолютных значений и относительных частот (n, %). Сравнение количественных показателей между двумя группами проводилось с  использованием критерия Манна-Уитни, для множественных сравнений применялся критерий Краскела-Уоллиса. Сравнение групп по качественным показателям проводилось с  использованием двустороннего точного критерия Фишера, корреляционный анализ — с использованием коэффициента Спирмена. Различия считались статистически значимыми при p<0,05.

Результаты

В таблице 1 представлена сравнительная характеристика коморбидной патологии в  зависимости от отсутствия (1 группа) или наличия саркопении (2 группа) у обследованных пациентов. Группы были сопоставимы по полу и  ИМТ. Пациенты с  саркопенией были старше, что связано с увеличением частоты саркопении у  лиц старшего возраста. Так, например, в  ряде эпидемиологических исследований было показано, что частота саркопении может увеличиваться до 50% к  80 годам, а  в  возрасте до 60 лет достигать 11-13% [15]. Анализ коморбидной патологии показал, что у  пациентов с  саркопенией достоверно чаще выявлялись: ИБС, АГ и  ХСН. Наличие более тяжелой кардиоваскулярной патологии у  пациентов с  саркопенией, соответственно будет влиять на смертность и инвалидизацию: риск смерти от всех причин у лиц с саркопенией составляет 2,32 в сравнении с пациентами без саркопении (р<0,05) [16]. Среди обследованных пациентов обеих групп нормальный ИМТ имели только 9 (11,4%) чел., 40 (50,6%) чел. имели избыточную массу тела (ИМТ 25-29,9  кг/м² ), а  30 (38,0%) чел.  — ожирение 1-3 ст. (ИМТ >30 кг/м² ). Таким образом, 88,6% обследованных пациентов имели ИМТ >25  кг/м2 и  только у  11,4% не выявлено ожирения или избыточной массы тела. ИМТ >25  кг/м2 у  пациентов с саркопенией был достоверно выше, чем у пациентов без саркопении. Ожирение и избыточная масса тела являются фактором риска кардиоваскулярных осложнений и  часто выявляются у  пациентов, госпитализируемых в  кардиологические стационары с АГ и ИБС.

Проведено сравнение медианы значений показателей ММ у пациентов исследуемых групп, полученных с помощью УЗМ и антропометрического метода (таблица 2).

Несмотря на то, что разница в  средних значениях между группами без саркопении и с саркопенией была статистически значима, по всем показателям, определяющим ММ, только для ТПМЖ у  пациентов с  саркопенией значения были ниже пороговых, необходимых для верификации дефицита ММ. МОП и  ОГ были достоверно снижены у  пациентов с  саркопенией в  сравнении с  пациентами без саркопении. Однако их медианы не достигали порогового уровня, необходимого для подтверждения снижения ММ.

При исследовании саркопении различной степени тяжести с использованием определения ММ с помощью УЗМ оказалось, что выше референсных значений ТПМЖ (у мужчин — 11,1 мм, у женщин — 8,3 мм) [10] выявлена у 35 (44,3%) из 79 чел., снижение ТПМЖ — у 44 (55,7%), из которых: у 12 (27,3%) диагностирована пресаркопения, у 11 (25,0%) — саркопения (у 5 — снижение ММ + МС; у 6 — снижение ММ + МФ), у 21 (47,7%) — тяжелая саркопения. Статистически значимых различий между пресаркопенией, саркопенией, тяжелой саркопенией в зависимости от пола выявлено не было (р≥0,05).

На рисунке 2 представлены данные исследования зависимости значений ТПМЖ от стадии саркопении.

Различия в ТПМЖ у пациентов с различной степенью тяжести саркопении оказались статистически значимы (p<0,001). У пациентов без саркопении ТПМЖ составила 9,2 [ 8,4; 10,0 ] мм; в группе пресаркопении — 7,0 [ 6,6; 8,0 ] мм; в группе саркопении — 6,2 [ 5,2; 7,1 ] мм; в группе тяжелой саркопении — 5,6 [ 5,2; 5,9 ] мм. Таким образом, значения ТПМЖ прогрессивно снижались с нарастанием тяжести саркопении.

Проведено множественное сравнение показателей, определяющих диагностику саркопении (ТПМЖ, МОП, ОГ, МС, МФ) в зависимости от степени тяжести, в сравнении с пациентами без саркопении, с учетом ИМТ. Данные представлены в таблице 3.

Анализ множественных сравнений продемонстрировал, что снижение ТПМЖ происходило у всех пациентов с саркопенией и не зависело от наличия ожирения или избыточной массы тела. Степень снижения была наибольшей у пациентов с тяжелой саркопенией, в меньшей степени она снижалась у лиц с пресаркопенией, однако вне зависимости от степени тяжести ТПМЖ была меньше пороговых значений, необходимых для верификации снижения ММ — 1 критерия в диагностике саркопении, согласно критериям 2010. ОГ снижена была только при тяжелой степени саркопении, в целом по группе. У пациентов с избыточной массой тела и ожирением разница по степени тяжести была недостоверна, и все значения превышали 31 см. Аналогичным образом, значения МОП были снижены и у женщин (<19,9 см), и у мужчин (<21,1 см) с тяжелой саркопенией.

У мужчин обнаружена статистически значимая умеренная прямая корреляционная взаимосвязь между ОП (абс.) и ТПМЖ (R=0,39; p=0,03). У женщин такой связи не выявлено (R=0,07; p=0,71), что объясняется, по-видимому, более развитой ММ у мужчин.

Обсуждение

Известно, что МС и ММ начинают постепенно уменьшаться уже после 30 лет, а после 60 лет этот процесс ускоряется, что приводит к изменениям композиционного состава тела в сторону преобладания жировой массы, т.е. саркопения — это, в первую очередь, возраст-зависимый процесс. Однако ее ассоциация с сердечно-сосудистыми заболеваниями, ожирением и др. состояниями увеличивает риск госпитализации и стоимость лечения, а также риск падений и переломов (EWGSOP2, 2018). Еще в 1998г Richard Baumgartner описал саркопению как “синдром, ассоциированный с повышенным риском падений, снижением минеральной плотности костной ткани, ухудшением качества жизни, функциональных способностей и, соответственно, ростом летальности пациентов”. Наличие саркопении влияет на показатели смертности от всех причин, особенно с увеличением возраста [15]. Ранняя диагностика саркопении в рутинной клинической практике подразумевает использование определенных критериев, которые должны быть доступны для практического врача, воспроизводимы и достоверно отражать динамику процесса. В 2010г рекомендации EWGSOP в диагностике саркопении на 1 месте определяли критерий ММ, в 2018г в обновленном консенсусе EWGSOP2 (2018) для “вероятной” саркопении рекомендовано использовать критерий снижения МС, или “силы захвата кисти”; тем не менее, для подтверждения диагноза саркопении необходимо документально зафиксировать снижение ММ, для верификации тяжелой саркопении необходимо иметь снижение всех 3-х показателей — МС, ММ, МФ (или физической работоспособности). УЗМ является точным, надежным, доступным методом измерения ММ, сравнимым по достоверности с ДРА, магнитно-резонансной и компьютерной томографией, причем он позволяет оценить как качество, так и количество мышц. В рекомендациях 2018г предлагается проводить дополнительные обследования у пациентов с различным функциональным статусом и состоянием здоровья. Опросник SARC-F (Strength, Assistance with walking, Rising from chair, Climbing stairs and Falls), рекомендованный для скрининга саркопении, в основном позволяет выявлять тяжелые случаи [7].

В последнее время появился ряд работ по изучению использования УЗМ в диагностике саркопении: измерение толщины мышц, площади по перечного сечения, длины пучка, угла перистости и эхогенности [7]. Существуют единичные работы по оценке с помощью УЗМ мышц и толщины подкожной жировой клетчатки в области передней брюшной стенки. В В-режиме определяли ТПМЖ (в мм) в верхней трети живота по срединной линии
(от мечевидного отростка до пупка) на расстоянии 2-3 см справа от пупка. Авторами была проведена количественная оценка ММ у лиц обоего пола в возрасте от 20 до 40 лет и получены референсные значения ТПМЖ: у мужчин — 11,1 мм, у женщин — 8,3 мм [10]. Наши данные, полученные у пациентов без саркопении — 9,2 [ 8,4; 10,0 ] мм, сопоставимы с литературными, однако следует учесть тот факт, что средний возраст пациентов в наших исследованиях был выше — обследованы пациенты не только зрелого, но и пожилого возраста.

В организме человека различные группы мышц испытывают различную нагрузку. Мышцы голени и кисти тренируются “постоянно, в течение всей активной жизни”, а мышцы брюшного пресса — только при занятии определенными видами спорта или специальной гимнастикой. С позиций общебиологических закономерностей процессы деградации должны начинаться в первую очередь в тех органах или частях органа, которые в наименьшей степени подвержены нагрузке, т.е. детренированы. Саркопения — это многофакторный синдром, связанный с алиментарными факторами, изменениями гормонального фона, снижением способности мышечной ткани к регенерации и др. [15]. В молодом и среднем возрасте под влиянием физических нагрузок на мышечную ткань происходит формирование микротравмы, в эту область мигрируют стволовые клетки, которые приходят в активное состояние и начинают продуцировать разнообразные миогенные факторы, что приводит к слиянию мышечных волокон и стволовых клеток с формированием нового, увеличенного в объёме и обладающего большей силой мышечного волокна. В пожилом возрасте ввиду уменьшения физическойактивности способность мышечной ткани к гиперпластическим процессам снижается, происходит нарушение процессов гиперплазии, т.е. нарушается формирование нового мышечного волокна. Старение мышечной ткани у человека тесно связано с гиподинамией и детренированностью мышц. Зрелые мышечные волокна (продукт конечной дифференцировки), состоят из многоядерных клеток, которые не делятся, вследствие чего рост и регенерация осуществляется за счет пролиферации миогенных стволовых клеток — спутников, или сателлитов [17]. Количество этих клеток уменьшается при саркопении, а также наблюдается их жировое перерождение и как следствие, жировая инфильтрация мыщц. Возникает порочный круг — дисбаланс жировой и мышечной ткани затрудняет физическую активность и усиливает гиподинамию. Поэтому, когда клинически у пациента наблюдается снижение скорости походки, снижение силы “сжатия кисти”, можно констатировать, что процессы деградации мышечной ткани зашли достаточно далеко, что еще раз подчеркивает необходимость как можно более раннего начала профилактики, а именно на стадии пресаркопении, когда весь комплекс профилактических мероприятий (физические нагрузки, прием витамина D и др.) будет наиболее эффективным, т.к. истощение пула сателлитов, их способности к регенерации еще будут не так катастрофичны, как при тяжелой саркопении, когда возможности регенерации практически исчерпаны.

Заключение

У лиц >45 лет в исследуемой выборке с избыточной массой тела и ожирением показатели МОП и ОГ ниже значений, необходимых для верификации снижения ММ только у пациентов с тяжелой степенью саркопении.

Измерение ТПМЖ с помощью УЗМ продемонстрировало снижение показателя у всех пациентов с саркопенией вне зависимости от массы тела и прогрессивное снижение с увеличением стадии саркопении.

Верификация снижения ММ, подтвержденная с помощью динамики ТПМЖ, может способствовать диагностике саркопении на начальных стадиях и, соответственно, раннему назначению профилактической терапии.