Mechanismen der Belasstungseinschränkung von Patienten mit diastolischer Herzinsuffizienz im vergleich zu Patienten mit diastolischer Dysfunktion unter besonderer Berücksichtigung der neurohumoralen Aktivierung
Mechanism of reduced exercise capacity in patients with diastolic heart failure compaired to patients witch diastolic dysfunction and the role of neurohumoral activation
by André Duvinage
Date of Examination:2011-09-28
Date of issue:2011-09-30
Advisor:Prof. Dr. Burkert Pieske
Referee:Prof. Dr. Burkert Pieske
Referee:PD Dr. Matthias Sigler
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Format:PDF
Description:Dissertation
Abstract
English
Background: Patients with diastolic dysfunction (DD) and diastolic heart failure (DHF) are known to suffer from reduced exercise capacity. However, there is only limited knowledge about responsible mechanisms involved in the development of exercise intolerance. This study was designed to investigate the association between neurohumoral activation, parameters of diastolic function, clinical characteristics and maximal exercise capacity in patients with diastolic dysfunction and diastolic heart failure. Methods: 201 patients (LVEF≥50%) with echocardiographically proven DD were prospectively included. Patients were divided into having DD (n=14) or DHF (n=112) according to NYHA functional class at presentation (NYHA I: DD; NYHA≥II: DHF) and a control group (KG, n=75). All patients underwent physical examination including medical history, comprehensive echocardiography including detailed measurement of diastolic function, as well as a spiroergometry and blood sampling under standardized conditions (NT-proBNP, MR-proADM, MR-proANP, CT-proAVP, CT-proET1). Results: Compared to DD patients with DHF had significantly reduced exercise capacity (peakVO2 DD (30,5±8,4 ml/kg/min) vs. DHF (16,0 ±4,0 ml/kg/min) p<0,001). NT-proBNP was significantly lower in DD (76,6±81,7 pg/ml) than in DHF (171,93±143,5 pg/ml; p=0,016). According to the DD group, the DHF- and KG-patients had significant different MR-proADM, MR-proANP and CT-pro ET1 levels (p<0,001). E/é (DD (11,3 ±3,3) vs. DHF (12,4 ±3,2), n.s.) and the left atrial volume index (LAVI) (DD (23,4 ±5,9ml/m²) vs. DHF (27,3 ±8,0ml/m²), n.s.) was not significantly different. In contrast, In bivariate and multiple regression analyses NT-proBNP (p=0,001) and MR-proANP (p=0,002) was significantly and independent of age, gender and BMI correlated to peakVO2, whereas LAVI (p=0,928) or E/é (p=0,640) did not. Conclusion: Patients with DHF were characterized by reduced exercise capacity. NT-proBNP and MR-proANP was siginificantly and independent of age, gender and BMI correlated to maximal exercise capacity, whereas resting diastolic function did not. Echocardiographically determined diastolic function is a prerequisite for the diagnosis of diastolic heart failure, but elevated NT-proBNP and MR-proANP may rather plays a key role in the development of signs and symptoms in these patients.
Keywords: heart failure; diastolic dysfunction; spiroergometrie; neurohumoral activation
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Hintergrund: Patienten mit diastolischer Dysfunktion (DD) und diastolischer Herzinsuffizienz (DHF) weisen eine eingeschränkte Leistungsfähigkeit auf. Welche Mechanismen hierfür maßgeblich verantwortlich sind, ist nicht hinreichend geklärt. Die vorliegende Arbeit untersuchte deshalb, welchen Einfluss die neurohumorale Aktivierung neben demographischen bzw. klinischen Faktoren und der diastolischen Funktion selbst auf die maximale Leistungsfähigkeit bei Patienten mit diastolischer Dysfunktion und diastolischen Herzinsuffizienz hat. Methode: In dieser Studie wurden 201 Patienten (LVEF≥50%) mit echokardiographisch nachgewiesener DD untersucht. Anhand der NYHA-Klassifikation wurden die Patienten in drei Gruppen eingeteilt: Kontrollgruppe (n=75), asymptomatische DD (n=14) und symptomatische (NYHA≥II) DHF (n=112). Bei allen Patienten wurde neben der Erhebung anamnestischer Daten und körperlicher Untersuchung eine standardisierte Spiroergometrie durchgeführt, NT-proBNP, MR-proADM, MR-proANP, CT-proAVP und CT-proET1 gemessen sowie die diastolische Funktion umfassend mittels Echokardiographie bestimmt. Ergebnisse: Die Patienten mit DHF wiesen eine signifikant geringere maximale Leistungsfähigkeit auf (peakVO2 DD (30,5±8,4 ml/kg/min) vs. DHF (16,0 ±4,0 ml/kg/min) p<0,001). NT-proBNP zeigte zwischen DD (76,6±81,7 pg/ml) und DHF (171,93±143,5 pg/ml) ebenfalls einen signifikanten Unterschied (p<0,016). Verglichen mit den DD Patienten zeigten auch MR-proADM, MR-proANP und CT-proET1 hochsignifikante Unterschiede zwischen der KG und DHF-Gruppe (p<0,001). E/é (DD (11,3 ±3,3) vs.DHF (12,4 ±3,2), n.s.) zeigte wie der linksatriale Volumenindex LAVI (DD (23,4 ±5,9ml/m²) vs. DHF (27,3 ±8,0ml/m²), n.s.) keine signifikante Unterschiede. In der bivariaten Korrelation war, wie auch im multivariaten Modell, neben Alter, Geschlecht und BMI nur NT-proBNP (p=0,001) und MR-proANP (p=0,002) signifikant mit der peakVO2 assoziiert, während der LAVI (p=0,928) und E/é (p=0,640) nicht signifikant mit der peakVO2 assoziiert waren. Folgerungen: Es wurde eine reduzierte maximale Leistungsfähigkeit bei Patienten mit DHF gegenüber Patienten mit einer DD gefunden. Neben anderen klinischen Determinanten zeigte besonders die neurohumorale Aktivierung einen signifikanten und von anderen Faktoren unabhängigen Zusammenhang mit der maximalen Leistungsfähigkeit. Die echokardiographischen Parameter der diastolischen Funktion sind zur Diagnose der DD sehr wichtig, die neurohumorale Aktivierung scheint hingegen bei der Entwicklung von Symptomen eine wichtige Rolle zu spielen.
Schlagwörter: Herzinsuffizienz; diastolische Dysfunktion; Spiroergometrie; neurohumorale Aktivierung