Библиографическое описание:

Кожевникова С. А., Будневский А. В., Бурлачук В. Т., Трибунцева Л. В., Овсянников Е. С., Гончаренко О. В. Хроническая обструктивная болезнь легких и функциональное состояние щитовидной железы, ренин-ангиотензин-альдостероновой системы // Молодой ученый. — 2016. — №19. — С. 157-162.



Рост заболеваемости и смертности по причине хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) в последние годы является одной из важнейших проблем здравоохранения. ХОБЛ рассматривают как заболевание с системными проявлениями, при котором в патологический процесс вовлекается и эндокринная система. Среди гормональных систем особую значимость представляют гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная и ренин-ангиотензин-альдостероновая системы. Данные системы являются неотъемлемыми элементами общеадаптационной системы организма, в связи с чем, на современном этапе все большую актуальность приобретает изучение этих важных в адаптационном плане систем организма у больных ХОБЛ [14].

ХОБЛ ищитовидная железа. Деятельность щитовидной железы (ЩЖ) контролируется сложным нейрогуморальным механизмом. Гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная система является системой, работающей по принципу обратных связей. Основным регулятором активности ЩЖ является тиреотропный гормон (ТТГ). Выработка и секреция ТТГ находится под двойным контролем как центрального механизма — гипоталамического тиреотропинрилизинг-гормона, так и периферического — циркулирующего в крови пула тиреоидных гормонов. В основе регуляции секреции ТТГ лежит механизм отрицательной и положительной обратной связи: высокие концентрации свободных биологически активного гормона трийодтиронина (T3) и прогормона тетрайодтиронина или тироксина (Т4) ингибируют, а низкие — стимулируют его выброс. Тиреоидные гормоны регулируют метаболизм белков, жиров и углеводов, контролируют активность мембраносвязанных ферментов, регулируют транскрипцию многочисленных генов, кодирующих миофибриллярные глобулины и кальций-регуляторные белки в миофибриллах, усиливают митохондриальное окисление и, таким образом, увеличивают скорость обмена веществ, что, вероятно, отвечает за связь между тиреоидными гормонами и активностью дыхательного центра [17,30].

ХОБЛ игипотиреоз. Нарушение функции ЩЖ может проявляться в виде субклинического гипотиреоза, гипотиреоза и эутиреоидного патологического синдрома (ЭПС).

ЭПС — отклонения в содержании сывороточных тиреоидных гормонов в результате периферических изменений их метаболизма и транспорта у больных с нетиреоидными заболеваниями. ЭПС — наиболее распространенный при ХОБЛ, по данным F. Karadag и соавт. (2007), частота его встречаемости при ХОБЛ стабильного течения составляет — 20,0 %, а при обострении заболевания — 70,0 %. Однако, остается спорным вопрос, является ли эутиреоидный патологический синдром благоприятным компенсаторным механизмом при катаболизме белков или это неблагоприятная адаптация с последующим биохимическим гипотиреозом [6]. У больных с ЭПС снижен уровень T3 и нормальный или снижен уровень Т4. Уровень ТТГ, как правило, нормальный, хотя он может быть снижен у больных с тяжелыми сопутствующими заболеваниями [11].

Степень обструкции дыхательных путей, гипоксемия, хроническое системное воспаление и прием глюкокортикостероидов (ГКС) предрасполагают к развитию субклинического гипотиреоза, гипотиреоза и ЭПС.

По данным F. Karadag и соавт. (2007) у пациентов с ХОБЛ тяжелой степени тяжести по сравнению с ХОБЛ средней степени тяжести наблюдается низкий уровень общего Т3 и соотношения T3/T4 — маркера периферической конверсии Т4 в Т3 [6]. T. Bratel и соавт. (2010) отмечают, низкие значения объем форсированного выдоха за первую секунду связаны с низким базальным и стимулированным уровнем ТТГ, а у пациентов со стабильным течением ХОБЛ тяжелой степени тяжести хроническая гипоксемия ассоциирована с низким соотношением T3/T4 [4].

У больных ХОБЛ повышены уровни провоспалительных цитокинов — интерлейкина (ИЛ)-6, ИЛ-1, фактора некроза опухолей (ФНО)-α [6]. Эти цитокины могут ингибировать синтез или секрецию ТТГ, Т3 и тиреоидного гормон-связывающего белка, а также печеночного фермента йодтиронин деиодиназа 1-го типа, который превращает Т4 в Т3 [31]. Однако степень влияния провоспалительных цитокинов на функцию ЩЖ у больных ХОБЛ требует более глубокого изучения [6,11].

В исследовании W. A. Banks и соавт. (2010) у 25 пациентов с ХОБЛ стабильного течения уровень сывороточного Т4 был обратно пропорционален дозе орального преднизона. Прием ГКС уменьшает уровень циркулирующих тиреодных гормонов за счет уменьшения уровня ТГГ, перераспределения Т4 и Т3 в сосудистой и тканевой среде, уменьшения периферической конверсии Т4 в Т3. На фоне гипотиреоза в метаболизме ГКС увеличивается площадь под фармакокинетической кривой и за счет задержки время достижения максимальной концентрации орального преднизолона в плазме крови [3,19].

Гипотиреоз снижает функцию дыхательной мускулатуры, толерантность к физическим нагрузкам (ФН), а также увеличивает риск нарушения дыхания во сне при ХОБЛ. Гипотиреоз вызывает инспираторную и экспираторную слабость у пациентов с ХОБЛ, которая прямо пропорциональна степени тяжести гипотиреоза и восстанавливается на фоне заместительной гормональной терапии [23].

Толерантность к ФН и максимальное потребление кислорода уменьшается у пациентов с ХОБЛ с гипотиреозом или субклиническим гипотиреозом. Нарушение мышечного энергетического обмена в результате нарушения гликогенолиза или митохондриальной дисфункции, гипотиреоидной миопатии с характерной атрофией волокон II типа и увеличением волокон I типа, нарушения газообмена, систолической дисфункции и сердечной недостаточности способствует снижению толерантности к ФН у пациентов с ХОБЛ [12].

Высокая распространенность нарушения дыхания во сне, в основном обструктивной природы, характерна для больных гипотиреозом с ХОБЛ. У таких больных нарушение дыхания во сне обратимо на фоне заместительной гормональной терапии. Потенциальные механизмы нарушения дыхания во сне включают ожирение, отложение мукопротеина в верхних дыхательных путях, миопатию верхних дыхательных путей и снижение активности дыхательного центра [27].

Гипотиреоз у пациентов с ХОБЛ следует лечить так же, как и у пациентов без ХОБЛ [5]. Пациенты с синдромом обструктивного апноэ сна и ишемической болезнью сердца (ИБС) требуют особого внимания, поскольку, на фоне заместительной гормональной терапии увеличивается потребление кислорода миокардом. У пациентов с ХОБЛ эпизод апноэ дополнительно усугубляет гипоксемию и при наличии ИБС может привести к нежелательным ишемическим событиям [9].

ХОБЛ игипертиреоз. Недостаточно сведений о распространенности субклинического гипертиреоза и гипертиреоза у пациентов с ХОБЛ [12]. По данным B. O. Asvold и соавт. (2007), O. Okutan и соавт. (2014) гипертиреоз более распространен среди курящих и бывших курильщиков, что повышает вероятность более высокой распространенности гипертиреоза при ХОБЛ по сравнению с общей популяцией [26,21].

Гипертиреоз может привести к нарушению функции дыхательной мускулатуры, механики дыхания и толерантность к ФН у больных ХОБЛ. Гипертиреоз вызывает инспираторную и экспираторную слабость у пациентов с ХОБЛ, которая прямо пропорциональна степени тяжести тиреотоксикоза и восстанавливается через 3–9 месяцев на фоне антитироидной терапии [23].

При гипертиреозе усиленный протеолиз через активацию протеасома-зависимого пути и окислительной модификации белков миофибрилл способствует диафрагмальной атрофии и слабости. Протеолиз может быть обусловлен избыточной концентрацией Т3 на фоне приема ГКС [8]. Гипертиреоз-ассоциированная невропатия может играть роль в слабости дыхательной мускулатуры [17].

Ряд авторов сообщают об уменьшении податливости легких к растяжению и уменьшении мышечной силы при гипертиреозе, что обуславливает умеренное снижение жизненной емкости легких (ЖЕЛ) у некоторых пациентов. Восстановление ЖЕЛ наблюдается на фоне антитироидной терапии [13].

Пациенты с гипертиреозом подвержены повышенному риску дыхательной недостаточности из-за сниженной эффективности работы дыхательной мускулатуры, повышенной вентиляционной потребности, повышенной периферической и центральной чувствительности хеморецепторов, увеличения сопротивления дыхательных путей, нарушения работы сердечно-сосудистой системы [16].

У пациентов с бронхиальной астмой тяжелого течения гипертиреоз ухудшает обструкцию дыхательных путей [30].

Толерантность к ФН снижается при субклиническом гипертиреозе и гипертиреозе, повышается на фоне антитироидной терапии. Потенциальные механизмы включают снижение мышечной силы конечностей, снижение мышечной массы, уменьшение L-карнитина скелетных мышц, снижение эффективности потребления кислорода, снижение сердечного функционального резерва, чрезмерное увеличение активности дыхательного центра, уменьшение объема легких, чрезмерную продукцию лактата [13,16].

Больные ХОБЛ и гипертиреозом требуют назначения антитироидной терапии так же, как пациенты с гипертиреозом без ХОБЛ [5].

ХОБЛ иренин-ангиотензин-альдостероновая система. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС) является центральным элементом управления реабсорбции натрия почками. Снижение скорости клубочковой фильтрации и высокая концентрация натрия в дистальных канальцах нефрона вызывают высвобождение ренина. Ренин расщепляет ангиотензиноген с образованием ангиотензина I, который затем расщепляется в ангиотензин II с помощью ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента (АПФ). Ангиотензин II увеличивает задержку натрия за счет стимуляции реабсорбцию натрия в проксимальных канальцах, петлях Генле, дистальных канальцах и собирательных трубочках, стимуляции коры надпочечников и секреции альдостерона. Альдостерона, в свою очередь, увеличивает реабсорбцию натрия. В то время как активация РААС вызывает задержку натрия, экскреции натрия контролируется несколькими натрийуретическими факторами: натрийуретическими пептидами, такими как предсердный натрийуретический пептид (ПНП), B-тип и C-тип натрийуретический пептид. Натрийуретические пептиды в основном синтезируется в сердце и головном мозге. Уровни ПНП и B-тип натрийуретического пептида увеличиваются в ответ на перегрузку объема внеклеточной жидкости и вызывают натрийурез, вазодилатацию, подавляют активность РААС. С-тип натрийуретического пептида в основном обладает сосудорасширяющим действием [7].

В 70–80-х гг. XX века, M. O. Farber и соавт. были одними из первых, кто продемонстрировал клинически стабильных пациентов с ХОБЛ и гиперкапнией и нарушениями экскреции натрия и воды, что усугубляло имеющийся отечный синдром. Авторы отмечали повышенную активность РААС и вазопрессина, увеличивающего реабсорбцию воды в дистальных отделах нефрона, при ХОБЛ. Активация РААС способствовало удержанию натрия и увеличению уровня вазопрессина, что приводило к гипонатриемии и задержке воды [1].

ХОБЛ идисбаланс РААС. Большинство исследований РААС при ХОБЛ были сосредоточены на пациентах с наглядным подтверждением задержки жидкости в организме. Таким образом, имеются ограниченные данные о частоте, с которой РААС активируется в общей популяции ХОБЛ. Прогрессирование задержки натрия и воды при ХОБЛ — плохой прогностический признак [22]. У пациентов с ХОБЛ задержка жидкости может быть при стабильном течении или во время обострений заболевания [1].

Задержка жидкости проявляется периферическими отеками, асцитом и плевральным выпотом [29]. Давление в правых отделах сердца может быть нормальным или повышенным. Сердечный выброс часто сохраняется или увеличивается [18].

Механизмы, ответственные за развитие задержки жидкости многочисленны. Один из основных — объемная перегрузка в результате правожелудочковой недостаточности, вызванной самой гипоксией за счет легочной вазоконстрикции. Данные свидетельствуют, что почечная вазоконстрикция является центральным звеном в развитии задержки жидкости у пациентов с ХОБЛ. I. S. Anand и соавт. (2012) показали увеличение сопротивления легочной артерии и снижение периферического сосудистого сопротивления у 9 пациентов с ХОБЛ, гипоксемией, гиперкапнией в стадии обострения и впервые выявленной задержкой жидкости. Сердечный выброс был нормальным, среднее артериальное давление было снижено. Почечный плазмоток и скорость клубочковой фильтрации были снижены. Уровни плазменного норадреналина, ренина, циркулирующего вазопрессина и концентрация ПНП были увеличены. Авторы утверждают, что гиперкапния играет центральную роль за счет уменьшения системного сосудистого сопротивления путем прямого воздействия на системные артериолы [20].

Увеличение сосудистой емкости уменьшает эффективный объем циркулирующей крови и почечный кровоток, тяжелая гипоксемия может также способствовать снижению почечного кровотока. Гиперкапния также уменьшает эффективный объем циркулирующей крови за счет снижения тонуса прекапилляров. Сниженный тонус прекапилляров способствует смешению фильтрации дистально в капилляры и, как следствие, увеличивается транссудация и потеря объема плазмы. Уменьшение эффективного объема циркулирующей крови будет стимулировать симпатическую нервную систему, РААС и вазопрессин. Для восстановления внутрисосудистого объема и перфузии тканей, почки будут реагировать вазоконстрикцией и задержкой натрия. Гиперкапния может также увеличить задержку натрия за счет ускорения почечной реабсорбции бикарбоната натрия. Задержки соли и воды параллельно с увеличением объема внеклеточной жидкости достаточно для увеличения внутрисердечного давления и повышения уровня циркулирующего ПНП. ПНП за счет сосудорасширяющего действия еще больше снижает системное сосудистое сопротивление [7,20,29].

Два дополнительных фактора способствуют задержке жидкости: соматотропный гормон, который может быть повышен у пациентов с ХОБЛ, сам по себе активирует РААС, и двуокись углерода, которая прямо или косвенно активирует натрий-водородный обменник в люминальной мембране проксимальных канальцев. Натрий-водородный обменник, в первую очередь отвечает за поддержание баланса натрия и участвует в буферизацию респираторного ацидоза за счет увеличения концентрации натрия [1].

I. S. Anand и соавт. (2012) утверждают, что на фоне гиперкапнии будет происходить вазодилатация и задержка натрия и воды. Прием диуретиков может усугублять порочный круг, способствуя потере натрия и дальнейшей активации РААС [20].

Немногие исследователи оценивали мероприятия, направленные на снижение задержки жидкости при ХОБЛ [10,24]. Ряд авторов предлагают откладывать назначение диуретиков как можно дальше, поскольку, данная группа препаратов могут усугублять задержку натрия и воды через несколько путей, включая гиповентиляция-индуцированный гипохлоридный метаболический алкалоз [28,29]. Применение ингибиторов АПФ, увеличивающих экскрецию натрия, имеет противоречивые эффекты и может, как увеличивать, так и не оказывать никакого влияния на экскрецию натрия [1,25].

Дополнительная оксигенация может оказать положительный эффект за счет обратной связи уровня вазопрессина и напряжения кислорода в артериальной крови [29].

Заключение. Установление и дальнейшее глубокое изучение механизмов ассоциации между ХОБЛ и гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной и ренин-ангиотензин-альдостероновой системами остается актуальным. Дисфункция ЩЖ и ХОБЛ, дисбаланс РААС и ХОБЛ рассматриваются как сложные системные заболевания, требующие комплексного подхода к профилактике и лечению данной категории пациентов.

Литература:

  1. Abnormalities of sodium and H2O handling in COPD / M. O. Farber [et al.] // Arch Intern Med. — 2012.  N 142.  P. 1326–1330.
  2. Ayres J. Asthma and the thyroid / J. Ayres, T. J. Clark // Lancet. — 2011.  N 2.  P. 1110–1111.
  3. Banks W. A. Hypoxia and hypercarbia of COPD: minimal effects on anterior pituitary function / W. A. Banks, J. A. Cooper // South Med J. — 2010.  N 83.  P. 290–293.
  4. Bratel T. Impact of hypoxaemia on neuroendocrine function and catecholamine secretion in COPD. Effects of long-term oxygen treatment / T. Bratel, A. Wennlund, K. Carlstrom // Respir Med. — 2010.  N 94.  P.1221–1228.
  5. Clinical practice guidelines for hypothyroidism in adults: cosponsored by the American association of clinical endocrinologists and the American thyroid association // Endocr Pract. — 2012.  Vol. 18, N 6.  P. 988–1028.
  6. Correlates of non-thyroidal illness syndrome in chronic obstructive pulmonary disease / F. Karadag [et al.] // Respir Med. — 2007.  N 101.  P. 1439–1446.
  7. Das B. B. Role of natriuretic peptide family in cardiovascular medicine / B. B. Das, R. Solinger // Cardiovasc Hematol Agents Med Chem. — 2009.  N 7.  P. 29–42.
  8. Effect of thyroid hormone on in vivo contractility of the canine diaphragm / A. Miyashita [et al.] // Am Rev Respir Dis. — 2012.  N 145.  P. 1452–1462.
  9. Effect of thyroid hormones on cardiac function, geometry, and oxidative metabolism assessed noninvasively by positron emission tomography and magnetic resonance imaging / F. M. Bengel [et al.] // J Clin Endocrinol Metab. — 2010.  N 85.  P. 1822–1827.
  10. Effects of angiotensin converting enzyme inhibition on sodium excretion in patients with hypoxaemic COPD / A. G. Stewart [et al.] // Thorax. — 2014.  N 49.  P. 995–998.
  11. Effects of severity of chronic obstructive pulmonary disease on thyroid function / I. Dimopoulou [et al.] // Metabolism. — 2011.  N 50.  P. 1397–1401.
  12. Effects of subclinical thyroid dysfunction on the heart // B. Biondi [et al.] // Ann Intern Med. — 2012.  N 137.  P. 904–914.
  13. Exertional dyspnea and ventilation in hyperthyroidism / D. Small [et al.] // Chest. — 2012.  N 101.  P. 1268–1273.
  14. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD, 2016). — (http://www.goldcopd.org)
  15. Kahaly G. J. Cardiovascular hemodynamics and exercise tolerance in thyroid disease / G. J. Kahaly, C. Kampmann, S. Mohr-Kahaly // Thyroid. — 2012.  N 12.  P. 473–481.
  16. Klein I. Thyroid (neuro)myopathy / I. Klein, K. Ojamaa // Lancet. — 2010.  N 356.  P. 614–618.
  17. Macnee W. Right ventricular function in cor pulmonale / W. Macnee // Cardiology. — 2008.  Vol. 76, N 1.  P. 30–40.
  18. Nicoloff J. T. The role of glucocorticoids in the regulation of thyroid function in man / J. T. Nicoloff, D. A. Fisher, M. D. Jr. Appleman // J Clin Invest. — 2010.  N 49.  P. 1922–1929.
  19. Pathogenesis of congestive state in COPD. Studies of body water and sodium, renal function, hemodynamics, and plasma hormones during edema and after recovery / I. S. Anan [et al.] // Circulation. — 2012.  N 86.  P. 12–21.
  20. Pulmonary function tests and thyroid hormone concentrations in patients with COPD / O. Okutan [et al.] // Med Princ Pract. — 2014.  N 13.  P. 126–128.
  21. Renzetti A. D. Jr. The Veterans Administration cooperative study of pulmonary function. 3. Mortality in relation to respiratory function in COPD / A. D. Jr. Renzetti, J. H. McClement, B. D. Litt // Am J Med. — 2006.  N 41.  P.115–129.
  22. Respiratory muscle strength in hypothyroidism / N. M. Siafakas [et al.] // Chest. — 2012.  N 120.  P. 189–194.
  23. The effect of oxygen on sodium excretion in hypoxaemic patients with COPD / Mannix E. T. [et al.] // Chest. — 2010.  N 97.  P. 840–844.
  24. The effects of angiotensin-converting enzyme inhibition on sodium handling in patients with advanced COPD / M. O. Farber [et al.] // Am Rev Respir Dis. — 2007.  N 136.  P. 862–866.
  25. Tobacco smoking and thyroid function: a population-based study / B. O. Asvold [et al.] // Arch Intern Med. — 2007.  N 167.  P. 1428–1432.
  26. Upper airway obstruction in hypothyroidism / L. Pelttari [et al.] // J Intern Med. — 2014.  N 236.  P. 177–181.
  27. Water and sodium imbalance in COPD patients / G. Valli [et al.] // Monaldi Arch Chest Dis. — 2014.  N 61.  P. 112–116.
  28. Wouters E. F. Management of severe COPD / E. F. Wouters // Lancet. — 2014.  N 364.  P. 883–895.
  29. Yen P. M. Genomic and nongenomic actions of thyroid hormones. In: Braverman LE, Utiger RD. The thyroid. A fundamental and clinical text, 9 ed. Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins / Yen P. M., 2005. — P. 135–150.
  30. Yu J. Induction of type 1 iodothyronine deiodinase to prevent the nonthyroidal illness syndrome in mice / J. Yu, R. J. Koenig // Endocrinology. — 2006.  N 147.  P. 3580–3585.
Основные термины (генерируются автоматически): et al, больных ХОБЛ, ХОБЛ стабильного течения, ХОБЛ тяжелой степени, задержку натрия, of thyroid, of thyroid hormones, ХОБЛ игипотиреоз, ХОБЛ идисбаланс РААС, ХОБЛ игипертиреоз, ХОБЛ задержка жидкости, thyroid function, ХОБЛ средней степени, течением ХОБЛ тяжелой, ХОБЛ иренин-ангиотензин-альдостероновая система, степени тяжести, ХОБЛ эпизод апноэ, Больные ХОБЛ, популяции ХОБЛ, фоне заместительной гормональной.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос