Extracellular Volume and Cardiovascular Parameters in Chronic Hemodialysis Patients

Abstract

Suomessa on noin 1200 pitkäaikaisesti keinomunuaishoitoa saavaa potilasta. Noin 70-90 prosentilla heistä on verenpainetauti ja/tai sydämen vasemman kammion liikakasvu. Lisäksi noin kolmasosalla on sepelvaltimotauti tai sydämen vajaatoiminta. Keinomunuaishoidossa olevien potilaiden kuolleisuus sydän- ja verisuonitauteihin onkin noin 70-kertainen normaaliväestöön verrattuna. Noin puolet kyseisten potilaiden kuolleisuudesta johtuu sydämen- ja verisuonien sairauksista. Väitöskirjatyössä tutkittiin keinomunuaishoidon ja solunulkoisen nestetilavuuden vaihtelun vaikutuksia pitkäaikaisessa keinomunuaishoidossa olevien potilaiden verenpainetta, sydänlihaksen hapenpuutetta ja sydämen lepovaiheen toimintaa mittaaviin muuttujiin.

Väitöskirjatyössä selvitettiin pitkäaikaisessa keinomunuaishoidossa olevien potilaiden painon muutosten, sydäneteisten erittämän munuaisten natriumineritystä lisäävän peptidihormonin (pANP) veripitoisuuden muutosten ja toistomitatun verenpaineen yhteyttä. Tutkimuksessa havaittiin yhteys keinomunuaishoitojen välisen painon nousun ja yläverenpaineen välillä. Tutkimus vahvistaa käsitystä nestekuormituksen haitallisesta vaikutuksesta verenpaineeseen.

Periteisesti sepelvaltimotaudin diagnostiikassa käytetään normaalia sydänsähkökäyrää (EKG), joka kuitenkin keinomunuaispotilailla on altis virhetekijöille. Väitöskirjatyössä arvioitiin keinomunuaishoidon vaikutusta sydänsähkökäyrän QRS-kompleksi korkeuteen. QRS-kompleksin korkeuden nousu keinomunuaishoidon aikana oli yhteydessä samanaikaiseen solunulkoisen nestetilavuuden laskuun. Kyseinen ilmiö on tärkeää huomioida tulkittaessa keinomunuaishoitoa saavien potilaiden sydänsähkökäyrää.

Väitöskirjatyössä analysoitiin lisäksi kolmiulotteisen sydänsähkökäyrän (vektorikardiografia) muutoksia keinomunuaishoidon aikana. Kaksi sepelvaltimotaudin diagnostiikkaan käyttävistä muuttujista, QRS-VD ja STC-VM, reagoi dialyysin aikaiseen nestetasapainon muutokseen. Väitöskirjatyössä löydettiin kuitenkin muuttuja ST-VM, johon nestetasapainon muutokset eivät vaikuttaneet. Keskeinen löydös oli myös, että eriytetty kuona-aineiden poisto ei vaikuttanut kolmiulotteisen sydänsähkökäyrän muuttujiin. Tutkimus antaa viitteitä siihen, että kolmiulotteinen sydänsähkökäyrä saattaa olla normaalia sydänsähkökäyrää parempi keinomunuaispotilaiden sepelvaltimotaudin diagnostiikassa.

Keinomunuaishoitoa saavista potilaista lähes 70 prosentilla on sydämen lepovaiheen täyttymishäiriö. Häiriö altistaa keinomunuaishoidon aikaiselle verenpaineen laskulle ja toisaalta nesteen kertymiselle keuhkoihin hoitojen välisenä aikana. Väitöskirjatyössä mitattiin Doppler-kaikukuvauksella sydämen lepovaiheen aikaisia veren virtausnopeuden muutoksia. Keinomunuaishoidon aikainen nesteen poistuma vaikutti sydämen lepovaiheen toimintaa mittaaviin muuttujiin, mutta pelkkä kuona-aineiden poisto ilman merkittävää nesteen poistoa ei niihin vaikuttanut.

Väitöskirjatyön tutkimustulokset vahvistavat, mutta myös osin kyseenalaistavat, aiempien tutkimusten tuloksia. Tutkimustyön tulokset antavat myös suoranaista keinomunuaishoidon käytännön toteuttamiseen soveltuvaa tietoa. Tutkimuslöydösten perusteella on tärkeää, että potilaiden hoidossa rajoitetaan suolan ja nesteiden kertymistä, pyritään maltilliseen nesteiden poistoon keinomunuaishoidon aikana ja tehdään hoitoja riittävän tiheästi, jolloin nestekuormitus ei nosta verenpainetta tai altista sydänmuutoksille. Tutkimustulokset auttavat myös tulkitsemaan oikein keinomunuaishoitoa saavien potilaiden sekä normaalia että kolmiulotteista sydänsähkökäyrää ja sydämen kaikukuvausta.

The increase in exracellular fluid volume (ECV) is predominantly seen in hemodialysis (HD) patients and correlates positively with increments in blood pressure (BP) and cardiovascular (CV) mortality. It predisposes to the left ventricular hypertrophy (LVH) and contributes to the diastolic heart failure and myocardial ischemia. Hypertension is evident in 70-90 % and LVH in 70 % of those patients commencing dialysis. Symptomatic ischemic coronary artery disease (CAD) and heart failure are present in one third of such patients. CAD and LVH predispose to diastolic dysfunction and systolic heart failure. It is thus not surprising that CV mortality among dialysis patients is much higher than in the general population. The present series of studies was designed to examine the effects of HD and changes of ECV on the parameters used in the diagnosis of hypertension, myocardial ischemia and diastolic dysfunction in patients on chronic HD treatment.

In study I, interactions between changes in body weight, plasma atrial natriuretic peptide (pANP) and ambulatory blood pressure (ABP) were studied in 10 patients. The results showed a positive correlation between interdialytic weight gain and increase in interdialytic daytime systolic blood pressure (SBP). pANP did not correlate with this BP elevation. Diurnal variation was preserved in these patients.

In studies II-III the effect of HD with simultaneous ultrafiltration (UF) on QRS amplitude and dynamic vectorcardiographic parameters (dVCG) was evaluated in 15 patients. Simultaneous changes in ECV and blood volume (BV) were recorded. The increase in QRS amplitude during HD correlated with a reduction in ECV. Changes in the dVCG parameters QRS vector difference (QRS-VD) and ST change vector magnitude (STC-VM) were related to ECV and BV changes. The observed changes may give a false positive impression of myocardial ischemia. The parameter ST vector magnitude (ST-VM) was less markedly influenced by volume changes.

The separate effect of isolated UF and HD with minimal UF on dVCG parameters and Doppler-derived indices of left ventricular (LV) diastolic function were examined in 12 and 11 patients in studies IV and V. It was shown that isolated UF increased parameters QRS-VD and STC-VM but not ST-VM. The increase in QRS-VD bore a close relation to that in ECV. HD with minimal UF had no effect on any dVCG parameters. UF affected the parameters E (mitral inflow peak early diastolic velocity), A (mitral inflow peak late diastolic velocity), and isovolumic relaxation time (IVRT), which are used in evaluation of LV diastolic function. HD with minimal ultrafiltration as such does not have an effect on these parameters. In conclusion, in patients on chronic HD changes in ECV have an effect on SBP, on some dVCG parameters and on Doppler-derived indices of LV diastolic function.