kpcczКомплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеванийComplex Issues of Cardiovascular Diseases2306-12782587-9537Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”10.17802/2306-1278-2019-8-4-82-92kpccz-633Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. Сердечно-сосудистая хирургияORIGINAL STUDIES. Cardiovascular surgeryДинамика маркеров повреждения миокарда в периоперационном периоде коронарного шунтирования в зависимости от программы преабилитацииMarkers of perioperative myocardial injury in patients undergoing coronary artery bypass grafting depending on the prehabilitation programАргуноваЮ. А.ArgunovaYu. A.

Аргунова Юлия Александровна, кандидат медицинских наук, научный сотрудник лаборатории реабилитации.

Сосновый бульвар. 6, Кемерово, 650002, тел.: +79235170351

Argunova Yuliya A. - PhD, researcher at the Rehabilitation Laboratory.

Sosonovy Blvd. 6, Kemerovo, 650002, phone +79235170351

argunova-u@mail.ruБеликЕ. В.BelikE. V.

Белик Екатерина Владимировна - младший научный сотрудник лаборатории исследований гомеостаза отдела диагностики сердечно-сосудистых заболеваний .

Сосновый бульвар. 6, Кемерово, 650002

Belik Ekaterina V. - research assistant at the Laboratory for Homeostasis Research, Department of Cardiovascular Diseases Diagnosis.

Sosonovy Blvd. 6, Kemerovo, 650002

МоськинЕ. Г.MoskinE. G.

Моськин Евгений Геннадьевич - очный аспирант.

Сосновый бульвар. 6, Кемерово, 650002

Moskin Eugeniy G. - PhD student.

Sosonovy Blvd. 6, Kemerovo, 650002

ГруздеваО. В.GruzdevaO. V.

Груздева Ольга Викторовна - доктор медицинских наук, заведующая лабораторией исследований гомеостаза отдела диагностики сердечно-сосудистых заболеваний ННИИКПССЗ, доцент кафедры медицинской биохимии КГМУ.

Сосновый бульвар. 6, Кемерово, 650002

Gruzdeva Olga V. - PhD, Head of the Laboratory for Homeostasis Research, Department of Cardiovascular Diseases Diagnosis, RICICD; Associate Professor at the Department of Medical Biochemistry KSMU.

Sosonovy Blvd. 6, Kemerovo, 650002

ПомешкинаС. А.PomeshkinaS. A.

Помешкина Светлана Александровна, доктор медицинских наук, заведующая лабораторией реабилитации.

Сосновый бульвар. 6, Кемерово, 650002

Pomeshkina Svetlana A. - PhD, Head of the Rehabilitation Laboratory.

Sosonovy Blvd. 6, Kemerovo, 650002

БарбарашО. Л.BarbarashO. L.

Барбараш Ольга Леонидовна - член-корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор, директор.

Сосновый бульвар. 6, Кемерово, 650002

Barbarash Olga L. - Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, PhD, Professor, Director.

Sosonovy Blvd. 6, Kemerovo, 650002

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеванийРоссияFederal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular DiseasesRussian Federation201924122019848292Copyright © Аргунова Ю.А., Белик Е.В., Моськин Е.Г., Груздева О.В., Помешкина С.А., Барбараш О.Л., 20192019Аргунова Ю.А., Белик Е.В., Моськин Е.Г., Груздева О.В., Помешкина С.А., Барбараш О.Л.Argunova Y.A., Belik E.V., Moskin E.G., Gruzdeva O.V., Pomeshkina S.A., Barbarash O.L.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nii-kpssz.com/jour/article/view/633Цель

Цель. Оценить динамику морфофункциональных параметров и маркеров повреждения миокарда в периоперационном периоде коронарного шунтирования (КШ) в зависимости от выбранной программы преабилитации.

Материалы и методы               . 60 пациентов мужского пола со стабильной ишемической болезнью сердца (ИБС) перед выполнением КШ в условиях искусственного кровообращения (ИК) после оценки критериев включения и исключения были рандомизированы на две группы: в группе 1 (n = 30) на фоне стандартной предоперационной подготовки был проведен курс тренировок на тредмиле, интенсивностью 80% от пикового потребления кислорода; в группе 2 (n = 30) тренировки не проводились. Оценка параметров эхокардиографии (ЭхоКГ) выполнялась в предоперационном периоде и на 5-7 сутки после КШ. Количественная оценка концентрации и динамики маркеров повреждения миокарда (тропонин I, NT-proBNP) в сыворотке крови выполнялась в предоперационном периоде до начала тренировок (1-я точка), после окончания курса (2-я точка) и в послеоперационном периоде на 5-7 сутки (3-я точка) пациентам обеих групп.

Результаты

Результаты. Анализ динамики параметров ЭхоКГ показал, что в группе пациентов с включением тренировок в программу преабилитации после операции увеличились показатели конечного систолического размера (КСР ЛЖ) (р = 0,039) и конечного систолического объема левого желудочка (КСО ЛЖ) (р = 0,039) по сравнению с дооперационными на 8,5% и 18% соответственно, при этом в группе контроля увеличение этих показателей оказалось более выраженным: на 17% (р = 0,00029) и 41% (р = 0,00028) соответственно. Оценка концентрации NT-proBNP показала тенденцию к снижению данного маркера у пациентов с преабилитацией после окончания курса тренировок, в то время как в группе контроля отмечалось его повышение. В послеоперационном периоде КШ отмечена значимая динамика нарастания концентрации NT-proBNP у пациентов без использования физических тренировок (р = 0,003) по сравнению с дооперационной, в то время как в группе с тренировками эта динамика оказалась статистически незначимой (р>0,05).

Заключение

Заключение. Продемонстрирована безопасность включения физических тренировок высокой интенсивности в программу преабилитации при КШ, подтвержденная динамикой лабораторных маркеров повреждения миокарда. Полученные данные свидетельствуют в пользу активной преабилитации с позиции оптимизации эхокардиографических параметров, а также возможной активации механизмов кардиопротекции на фоне выполнения физических тренировок.

Aim

Aim. To evaluate the morphological and functional cardiac parameters and to measure markers of myocardial injury in the perioperative period of patients undergoing coronary artery bypass grafting (CABG), depending on the prehabilitation program.

Methods

Methods. 60 male patients with stable coronary artery disease (CAD) underwent screening in the preoperative period and were randomized into two groups. Group 1 (n = 30) underwent supervised treadmill exercises at intensity corresponding to 80% of VO2 peak during the preoperative management. Group 2 (n = 30) patients did not undergo any additional trainings. Patients underwent a standard echocardiographic (ECHO-CG) study in the preoperative period and at days 5-7 after CABG. Serum markers of myocardial injury (troponin I, NT-proBNP) were measured in both groups of patients in the preoperative period before training (measurement 1), at the end of exercise training sessions (measurement 2) and at days 5-7 (measurement 3) after CABG.

Results

Results. ECHO-CG findings reported that left ventricular end-systolic dimension (p = 0.039) and left ventricular end-systolic volume (p = 0.039) increased by 8.5% and 18% in patients who underwent supervised exercise trainings as compared to the baseline values. An increase in these parameters was more pronounced in the control group (17% (p = 0.00029) and 41% (p = 0.00028), respectively). NT-proBNP levels showed a downward trend in patients with prehabilitation at the end of the training sessions, while in the control group NT-proBNP levels increased. An increase in NT-proBNP levels was reliable in patients without exercise trainings (p = 0.003) after CABG compared to the preoperative values, while NT-proBNP levels did not differ significantly in patients who underwent prehabilitation (p>0.05).

Conclusion

Conclusion. The safety of high-intensity exercise trainings in the prehabilitation program for CABG had been confirmed by laboratory markers of myocardial damage. The obtained data proved the efficiency of active prehabilitation for optimizing echocardiographic parameters and inducing cardioprotection.

ишемическая болезнь сердцакоронарное шунтированиепреабилитацияфизические тренировкисердечная недостаточностьповреждение миокардаcoronary artery diseasecoronary artery bypass graftingprehabilitationexercise trainingheart failuremyocardial injuryРабота выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых - кандидатов наук МК-4922.2018.7ReferencesScheede-Bergdahl C., Minnella E.M., Carli F. Multi-modal prehabilitation: addressing the why, when, what, how, who and where next? Anaesthesia. 2019; 74 (S1): 20-26. doi: 10.im/anae.14505.Scheede-Bergdahl C, Minnella EM, Carli F. Multi-modal prehabilitation: addressing the why, when, what, how, who and where next? Anaesthesia. 2019; 74 (S 1): 20-26. doi: 10.1m/anae.14505.Thygesen K, Alpert JS, Jaffe AS, Chaitman BR, Bax JJ, Morrow DA, White HD; ESC Scientific Document Group. Fourth universal definition of myocardial infarction (2018). Eur Heart J. 2019; 40(3): 237-269. doi: 10.1093/eurheartj/ehy462.Thygesen K, Alpert JS, Jaffe AS, Chaitman BR, Bax JJ, Morrow DA, White HD; ESC Scientific Document Group. Fourth universal definition of myocardial infarction (2018). Eur Heart J. 2019; 40(3): 237-269. doi: 10.1093/eurheartj/ehy462.Ben-Yehuda O, Chen S, Redfors B, McAndrew T, Crowley A, Kosmidou I, Kandzari DE, Puskas JD, Morice MC, Taggart DP, Leon MB, Lembo NJ, Brown WM, Simonton CA, Dressler O, Kappetein AP, Sabik JF, Serruys PW, Stone GW. Impact of large periprocedural myocardial infarction on mortality after percutaneous coronary intervention and coronary artery bypass grafting for left main disease: an analysis from the EXCEL trial. Eur Heart J. 2019; 40(24): 1930-1941. doi: 10.1093/eurheartj/ehzn3.Ben-Yehuda O, Chen S, Redfors B, McAndrew T, Crowley A, Kosmidou I, Kandzari DE, Puskas JD, Morice MC, Taggart DP, Leon MB, Lembo NJ, Brown WM, Simonton CA, Dressler O, Kappetein AP, Sabik JF, Serruys PW, Stone GW. Impact of large periprocedural myocardial infarction on mortality after percutaneous coronary intervention and coronary artery bypass grafting for left main disease: an analysis from the EXCEL trial. Eur Heart J. 2019; 40(24) :1930-1941. doi: 10.1093/eurheartj/ehz113.Dhingra R, Vasan RS. Biomarkers in cardiovascular disease: Statistical assessment and section on key novel heart failure biomarkers. Trends Cardiovasc Med. 2017; 27(2): 123-133. doi: 10.1016/j.tcm.2016.07.005.Dhingra R, Vasan RS. Biomarkers in cardiovascular disease: Statistical assessment and section on key novel heart failure biomarkers. Trends Cardiovasc Med. 2017; 27(2): 123-133. doi: 10.1016/j.tcm.2016.07.005.Аргунова Ю.А., Короткевич А.А., Помешкина С.А., Коков А.Н., Иноземцева А.А., Барбараш О.Л. Эффективность физических тренировок как метода кардиопротекции у пациентов перед коронарным шунтированием. Российский кардиологический журнал. 2018; (6): 159-165. doi: 10.15829/1560-4071-2018-6-159-165.Argunova YA, Korotkevich AA, Pomeshkina SA, Kokov AN, Inozemtseva AA, Barbarash OL. Efficacy of physical trainings as cardioprotection method for coronary bypass surgery. Russian Journal of Cardiology. 2018; (6): 159-165. (In Russ.) doi: 10.15829/1560-4071-2018-6-159-165.Аргунова Ю.А., Помешкина С.А., Иноземцева А.А., Моськин Е.Г., Барбараш О.Л. Клиническая эффективность преабили-тации у пациентов, подвергшихся коронарному шунтированию. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2018; 7 (4S): 15-23. doi: 10.17802/2306-1278-2018-7-4S-15-23Argunova YA, Pomeshkina SA, Inozemtseva AA, Moskin EG, Barbarash OL. Clinical efficiency of prehabilitation program in patients undergoing coronary artery bypass grafting. Complex Issues of Cardiovascular Diseases. 2018; 7(4S): 15-23. (In Russian.) doi: 10.17802/2306-1278-2018-7-4S-15-23.Полтавская М.Г., Мкртумян Э.А., Свет А.В., Долецкий АА, Новикова НА, Гиляров МЮ. Нагрузочные пробы с газовым анализом: пособие для врачей общей практики. М: Московская медицинская академия имени И.М. Сеченова, 2009, 40 с.Poltavskaja MG, Mkrtumjan JeA, Svet AV, Doletskiyi AA, Novikova NA, Gilyarov MU.Nagruzochnye proby s gazovym analizom: posobie dlja vrachej obshhej praktiki. M: Moskovskaja medicinskaja akademija imeni I.M. Sechenova, 2009. 40 p. (In Russian).Ferguson B. ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription 9th Ed. 2014.The Journal of the Canadian Chiropractic Association 2014; 58(3): 328.Ferguson B. ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription 9th Ed. 2014.The Journal of the Canadian Chiropractic Association 2014; 58(3): 328.Devereaux PJ, Biccard BM, Sigamani A, Xavier D, Chan MTV, et al. Association of Postoperative High-Sensitivity Troponin Levels With Myocardial Injury and 30-Day Mortality Among Patients Undergoing Noncardiac Surgery. JAMA. 2017; 317(16): 1642-1651. doi: 10.1001/jama.2017.4360.Devereaux PJ, Biccard BM, Sigamani A, Xavier D, Chan MTV, et al. Association of Postoperative High-Sensitivity Troponin Levels With Myocardial Injury and 30-Day Mortality Among Patients Undergoing Noncardiac Surgery. JAMA. 2017; 317(16): 1642-1651. doi: 10.1001/jama.2017.4360.Alam SR, Stirrat C, Spath N, Zamvar V, Pessotto R, Dweck MR, Moore C, Semple S, El-Medany A, Manoharan D, Mills NL, Shah A, Mirsadraee S, Newby DE, Henriksen PA. Myocardial inflammation, injury and infarction during on-pump coronary artery bypass graft surgery. J Cardiothorac Surg. 2017; 12(1): 115. doi:10.1186/s13019-017-0681-6.Alam SR, Stirrat C, Spath N, Zamvar V, Pessotto R, Dweck MR, Moore C, Semple S, El-Medany A, Manoharan D, Mills NL, Shah A, Mirsadraee S, Newby DE, Henriksen PA. Myocardial inflammation, injury and infarction during on-pump coronary artery bypass graft surgery. J Cardiothorac Surg. 2017; 12(1): 115. doi: 10.1186/s13019-017-0681-6.Momeni M, De Hert S. New advances in perioperative cardioprotection. F1000Res. 2019; 8. pii: F1000 Faculty Rev-538. doi:10.12688/f1000research.17184.1.Momeni M, De Hert S. New advances in perioperative cardioprotection. F1000Res. 2019; 8. pii: F1000 Faculty Rev-538. doi:10.12688/f1000research.17184.1.Davidson SM, Ferdinandy P, Andreadou I. Multitarget strategies to reduce myocardial ischemia/reperfusion injury: JACC review topic of the week. J Am Coll Cardiol. 2019; 73(1): 89-99. doi:10.1016/j.jacc.2018.09.086.Davidson SM, Ferdinandy P, Andreadou I. Multitarget strategies to reduce myocardial ischemia/reperfusion injury: JACC review topic of the week. J Am Coll Cardiol. 2019; 73(1): 89-99. doi:10.1016/jjacc.2018.09.086.Punjabi PP, Valuckiene Z, Nihoyannopoulos P. Essentials of Operative Cardiac Surgery. Springer International Publishing; 2015. p. 1-53.Punjabi PP, Valuckiene Z, Nihoyannopoulos P. Essentials of Operative Cardiac Surgery. Springer International Publishing; 2015. p. 1-53.Sadeghi M, Garakyaraghi M, Khosravi M, Taghavi M, Sarrafzadegan N, Roohafza H. The impacts of cardiac rehabilitation program on echocardiographic parameters in coronary artery disease patients with left ventricular dysfunction. Cardiol Res Pract. 2013; 2013:201713. doi: 10.1155/2013/201713.Sadeghi M, Garakyaraghi M, Khosravi M, Taghavi M, Sarrafzadegan N, Roohafza H. The impacts of cardiac rehabilitation program on echocardiographic parameters in coronary artery disease patients with left ventricular dysfunction. Cardiol Res Pract. 2013; 2013:201713. doi: 10.1155/2013/201713.Saiiari A, Kashef M, Adel MH, Rajabie H. The Effect of Various Cardiac Rehabilitation Programs on Cardiac Dimensions of Post-CABG Patients, Jentashapir J Health Res. 2017; 8(2): e59997. doi: 10.5812/jjhr.59997.Saiiari A, Kashef M, Adel M H, Rajabie H. The Effect of Various Cardiac Rehabilitation Programs on Cardiac Dimensions of Post-CABG Patients, Jentashapir J Health Res. 2017; 8(2): e59997. doi: 10.5812/jjhr.59997.Ghardashi-Afousi A, Holisaz MT, Shirvani H, Pishgoo B. The effects of low-volume high-intensity interval versus moderate intensity continuous training on heart rate variability, and hemodynamic and echocardiography indices in men after coronary artery bypass grafting: A randomized clinical trial study. ARYA Atheroscler. 2018; 14(6): 260-271. doi: 10.22122/arya.v14i6.1781.Ghardashi-Afousi A, Holisaz MT, Shirvani H, Pishgoo B. The effects of low-volume high-intensity interval versus moderate intensity continuous training on heart rate variability, and hemodynamic and echocardiography indices in men after coronary artery bypass grafting: A randomized clinical trial study. ARYA Atheroscler. 2018; 14(6): 260-271. doi: 10.22122/arya.v14i6.1781.Hassanpour Dehkordi A, Khaledi Far A. Effect of exercise training on the quality of life and echocardiography parameter of systolic function in patients with chronic heart failure: a randomized trial. Asian J Sports Med. 2015; 6(1): e22643. doi:10.5812/asjsm.22643.Hassanpour Dehkordi A, Khaledi Far A. Effect of exercise training on the quality of life and echocardiography parameter of systolic function in patients with chronic heart failure: a randomized trial. Asian J Sports Med. 2015; 6(1): e22643. doi:10.5812/asjsm.22643.Корецкая А.Ю. Динамические и статико-динамические физические нагрузки у пациентов с ХСН и сохранной фракцией выброса. Кубанский научный медицинский вестник. 2009; 4: 98-103.Koreckaja AJu. Dinamicheskie i statiko-dinamicheskie fizicheskie nagruzki u pacientov s HSN i sohrannoj frakciej vybrosa. Kuban Scientific Medical Bulletin. 2009; 4: 98-103. (In Russian).Kruger S, Graf J, Kunz D, Stickel T, Hanrath P, Janssens U. Brain natriuretic peptide levels predict functional capacity in patients with chronic heart failure. J Am Coll Cardiol. 2002; 40: 718-722.Kruger S, Graf J, Kunz D, Stickel T, Hanrath P, Janssens U. Brain natriuretic peptide levels predict functional capacity in patients with chronic heart failure. J Am Coll Cardiol. 2002; 40: 718-722.Ohba H, Takada H, Musha H, Nagashima J, Mori N, Awaya T, Omiya K, Murayama M Effects of prolonged strenuous exercise on plasma levels of atrial natriuretic peptide in healthy men. Am Heart J. 2001; 141(5): 751-758. doi: 10.1067/mhj.2001.114371Ohba H, Takada H, Musha H, Nagashima J, Mori N, Awaya T, Omiya K, Murayama M Effects of prolonged strenuous exercise on plasma levels of atrial natriuretic peptide in healthy men. Am Heart J. 2001; 141(5): 751-758. doi: 10.1067/mhj.2001.114371Sabatine Ms, Morrow DA, de Lemos JA, Omland T, Desai MY, Tanasijevic M, et al. Acute changes in circulating natriuretic peptide levels in relation to myocardial ischemia. J Am Coll Cardiol. 2004; 44(10): 1988-1995. doi: 10.1016/j.jacc.2004.07.057Sabatine MS, Morrow DA, de Lemos JA, Omland T, Desai MY, Tanasijevic M, et al. Acute changes in circulating natriuretic peptide levels in relation to myocardial ischemia. J Am Coll Cardiol. 2004; 44(10): 1988-1995. doi: 10.1016/j.jacc.2004.07.057Ramos LW, Murad N, Goto E, Antonio EL, Silva Jr. JA, Tucci PF, et al. Ischemia/reperfusion is an independent trigger for increasing myocardial content of mRNA B-type natriuretic peptide. Heart Vessels. 2009; 24(6): 454-459. doi: 10.1007/s00380-009-1148-z.Ramos LW, Murad N, Goto E, Antonio EL, Silva Jr. JA, Tucci PF, et al. Ischemia/reperfusion is an independent trigger for increasing myocardial content of mRNA B-type natriuretic peptide. Heart Vessels. 2009; 24(6): 454-459. doi: 10.1007/s00380-009-1148-z.Wu B, Jiang H, Lin R, Cui B, Wen H, Lu Z. Pretreatment with B-type natriuretic peptide protects the heart from ischemia-reperfusion injury by inhibiting myocardial apoptosis. Тохоку J Exp Med. 2009; 219(2): 107-114. doi: 10.1620/tjem.219.107Wu B, Jiang H, Lin R, Cui B, Wen H, Lu Z. Pretreatment with B-type natriuretic peptide protects the heart from ischemia-reperfusion injury by inhibiting myocardial apoptosis. Тохоку J Exp Med. 2009; 219(2): 107-114. doi: 10.1620/tjem.219.107Breivik L, Jensen A, Guvag S, Aarnes EK, Aspevik A, Helgeland E, Hovland S, Brattelid T, Jonassen AK. B-type natriuretic peptide expression and cardioprotection is regulated by Akt-dependent signaling at early reperfusion. Peptides. 2015; 66: 43-50. doi: 10.1016/j.peptides.2015.01.011.Breivik L, Jensen A, Guvag S, Aarnes EK, Aspevik A, Helgeland E, Hovland S, Brattelid T, Jonassen AK. B-type natriuretic peptide expression and cardioprotection is regulated by Akt-dependent signaling at early reperfusion. Peptides. 2015; 66: 43-50. doi: 10.1016/j.peptides.2015.01.011.Усольцева Е.Н. Роль N-терминального фрагмента мозгового натрийуретического пептида в оценке прогноза развития сердечно-сосудистых событий при инфаркте миокарда. Автореф. дисс. канд. мед. наук. Кемерово; 2011.Usol'ceva EN. Rol' N-terminal'nogo fragmenta mozgovogo natrijureticheskogo peptida v ocenke prognoza razvitija serdechno-sosudistyh sobytij pri infarkte miokarda. [dissertation] Kemerovo; 2011. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.