Abida K. Haque, Swarupa Gadre, Jerrod Taylor, Sajid A. Haque, Daniel Freeman, Alex Duarte; Complicații pulmonare și cardiovasculare ale obezității: un studiu de autopsie a 76 de subiecți obezi. Arch Pathol Lab Med 1 septembrie 2008; 132 (9): 1397-1404. doi: https://doi.org/10.1043/1543-2165(2008)132[1397:PACCOO]2.0.CO;2

complicații

Descărcați fișierul de citare:

Abstract

Context - Obezitatea este asociată cu tulburări de respirație a somnului și morbiditate cardiovasculară, dar relația dintre hipertensiunea pulmonară, bolile de inimă și obezitatea este necunoscută.

Obiectiv - Determinarea prevalenței bolilor pulmonare și cardiovasculare la subiecții obezi supuși autopsiei la un centru medical mare.

Proiectare. - O căutare prin înregistrări de autopsie dintr-o perioadă de 11 ani a identificat 76 de subiecți cu un indice de masă corporală mai mare de 30 kg/m 2 și 46 de controale neobeze potrivite cu vârsta. Datele clinice au fost colectate din diagrame medicale și din dosarele autopsiei. Secțiunile de plămâni și inimă încorporate în parafină fixate pe formalin au fost revizuite pentru fiecare subiect. Au fost documentate prezența edemului pulmonar, a hemoragiei, a afectării alveolare difuze, a trombilor și a modificărilor hipertensive pulmonare, incluzând fibroza intimală, hipertrofia medială, muscularizarea arteriolelor, hemangiomatoza capilară alveolară, hemosideroza și incrustarea fierului. Inimile au fost examinate pentru prezența cardiomegaliei, hipertrofiei ventriculare, aterosclerozei arterei coronare, infarctului acut, fibrozei și inflamației. Diferențele dintre grupurile obeze și cele de control au fost comparate utilizând un program software statistic.

Rezultate - Grupul obez a demonstrat o apariție mai mare de diabet zaharat, hipertensiune arterială sistemică, edem pulmonar, hemoragie și modificări hipertensive pulmonare comparativ cu grupul martor. Hemangiomatoza capilară alveolară a fost observată exclusiv la subiecții obezi. Cardiomegalia și hipertrofia ventriculară stângă au fost prezente la toți subiecții obezi; aproximativ o treime din subiecții obezi nu au avut ateroscleroză coronariană.

Concluzii - Modificări hipertensive pulmonare, inclusiv hipertensiune venoasă și hemangiomatoză capilară, au fost observate la 72% dintre subiecții obezi. Cardiomegalia cu hipertrofie biventriculară a fost prezentă la toți subiecții obezi și a sugerat cardiomiopatia obezității.

Un studiu post-mortem pe 135 de subiecți supraponderali, inclusiv 4 subiecți obezi morbid, a raportat o creștere liniară a greutății inimii cu creșterea greutății corporale până la 105 kg, peste care greutatea inimii a crescut mai puțin în raport cu greutatea corporală totală. greutatea cardiacă crescută a fost atribuită excesului de grăsime epicardică. Un alt studiu de autopsie pe 12 subiecți obezi a demonstrat că creșterea greutății cardiace observată s-a datorat în primul rând hipertrofiei ventriculare.17 În 1984, Warnes și Roberts18 au raportat descoperiri ale autopsiei la 12 subiecți obezi masivi cu greutăți cuprinse între 312 și 500 lb (aprox. kg) și au observat hipertrofie ventriculară stângă la toți subiecții și hipertrofie ventriculară dreaptă la 4 subiecți. Mai mult, au studiat 664 de segmente de arteră coronariană și au constatat că doar 14% au fost îngustate mai mult de 50% și doar 3% au fost îngustate mai mult de 75% 18.

Din câte știm, există un singur studiu de autopsie publicat care compară patologia cardiopulmonară la pacienții obezi morbid.19 În acest raport, pacienții cu OSA au prezentat insuficiență cardiacă biventriculară și modificări vasculare care indică hipertensiunea pulmonară. În comparație cu grupul fără OSA, persoanele cu obezitate morbidă și OSA au avut o prevalență mai mare a hipertrofiei mediale a arterelor pulmonare musculare, hemosideroza, hemoragia alveolară și proliferarea capilară alveolară. Constatările cardiace au inclus cardiomegalie moderată până la severă cu hipertrofie biventriculară, fibroză miocardică neuniformă și absența aterosclerozei coronariene semnificative. În consecință, am proiectat un studiu retrospectiv de autopsie pentru a investiga prevalența bolilor cardiovasculare și pulmonare la subiecții obezi.

MATERIALE ȘI METODE

Design de studiu

O căutare a bazei de date a autopsiei la un mare centru medical universitar pe o perioadă de 11 ani (1993-2003) a dat 76 de persoane cu un IMC mai mare de 30 kg/m 2. Subiecții au fost împărțiți în grupuri obeze (> 30 kg/m2) și obezi morbid (> 40 kg/m2) pentru a examina caracteristicile clinice și patologice asociate cu obezitatea morbidă și boala cardiopulmonară.

De asemenea, am examinat înregistrările clinice și patologice ale subiecților între deceniile a treia și a opta cu IMC mai mic de 25 kg/m2 supuși autopsiei în aceeași perioadă de studiu. Acest grup de control a fost format din 5 până la 6 subiecți selectați aleatoriu din fiecare deceniu de viață. Datele patologice au fost colectate și înregistrate folosind parametrii menționați anterior. Aprobarea studiului a fost obținută de la Universitatea din Texas, filiala medicală Galveston, Institutional Review Board.

Analize statistice

Valorile sunt exprimate ca medie ± SD. Compararea datelor parametrice între subiecții de control obezi și non-obezi a fost efectuată folosind un test Student t. Valorile neparametrice au fost comparate folosind testele χ 2 și Mantel-Haenszel χ 2. Subiecții obezi au fost împărțiți în obezi și obezi morbid, acesta din urmă fiind definit ca având un IMC mai mare de 40 kg/m 2. Am comparat diferențele clinice și patologice dintre grupuri folosind teste nonparametrice. Semnificația a fost definită ca valoarea P de 0,05 sau mai puțin.

REZULTATE

Din 1993 până în 2003, au fost identificate 76 de indivizi obezi; IMC mediu a fost de 45 ± 13,6 kg/m 2. Datele demografice, inclusiv structura rasială a grupului, sunt prezentate în Tabelul 1. Grupul obez a fost compus din 41 de bărbați și 35 de femei, cu vârsta medie de 50 ± 15,3 ani (interval, 14–84 ani). Grupul de control nonobez a fost format din 46 de subiecți cu un IMC mediu de 23 ± 3,3 kg/m 2 și o vârstă medie de 47 ± 14,3 ani (interval, 20-84), cu 29 de bărbați și 17 femei.

Constatări clinice

Prevalența diabetului zaharat a fost semnificativ mai mare în grupul obez comparativ cu grupul control: 39% și respectiv 11% (P 2 sau mai mare. Grupul obez morbid a avut o vârstă medie de 50 ± 14,2 ani, IMC mediu de 52,3 ± 13,6 kg/m 2 și raport 1: 1 bărbat-femeie. Un total de 7 indivizi obezi au fost diagnosticați cu antemortem cu OSA prin polisomnografie, 9 cu boală pulmonară obstructivă cronică prin spirometrie și 3 cu boală pulmonară interstițială. raportate Cauzele mortalității în grupul obez au fost legate de boli pulmonare la 27 subiecți (35%) și boli cardiace la 24 (31%) (Tabelul 2). Cauza pulmonară specifică de deces a fost observată ca fiind tromboembol pulmonar. 12), bronhopneumonie (6), afectare alveolară difuză (5) și edem pulmonar cardiogen (4). Cauza cardiacă a decesului a inclus infarct miocardic acut (10), moarte subită datorită aritmiei cardiace/tahicardiei ventriculare (9) și inimii congestive eșec (5) .O alte cauze notabile de deces au fost septicemia (8), pancreatita acută (4) și accident vascular cerebral (2). Principalele cauze ale decesului la subiecții nonobezi au fost pulmonare (9), cardiace (8), traumatisme (6), complicații ale cancerului (9), sepsis (6) și altele (8).

Cauzele mortalității *

Constatări brute pulmonare

Nu s-a observat nicio diferență semnificativă în greutatea pulmonară medie combinată a grupelor obeze și martor: 1613 ± 136 g (interval, 590-4010 g) și 1461 ± 82 g (interval, 760-2650 g), respectiv (P =. 15 ). Cu toate acestea, grupul obez a avut o apariție semnificativ mai mare de edem pulmonar comparativ cu grupul martor: 76%, respectiv 37% (P Tabelul 3.

Constatări patologice pulmonare *

Constatări histologice pulmonare

Tuful capilarului pulmonar văzut focal și asemănător unei leziuni glomeruloide se observă în hemangiomatoza capilară pulmonară (hematoxilină-eozină, mărire originală × 100).Figura 12. Congestia pulmonară la un subiect martor non-obez are un singur strat de capilare alveolare fără a smulge sau a ieși în spațiile alveolare (hematoxilină-eozină, mărire originală × 100).Figura 13. O ramură a arterei pulmonare trombozate și recanalizate este văzută în plămânul unui subiect obez (hematoxilină-eozină, mărire originală × 40)

Tuful capilarului pulmonar văzut focal și asemănător unei leziuni glomeruloide se observă în hemangiomatoza capilară pulmonară (hematoxilină-eozină, mărire originală × 100).Figura 12. Congestia pulmonară la un subiect martor non-obez are un singur strat de capilare alveolare fără a smulge sau ieși în spațiile alveolare (hematoxilină-eozină, mărire originală × 100).Figura 13. O ramură a arterei pulmonare trombozate și recanalizate este văzută în plămânul unui subiect obez (hematoxilină-eozină, mărire originală × 40)

Constatări patologice cardiace

Cardiomegalia (definită ca greutatea inimii> 360 g la bărbați și> 280 g la femei) a fost prezentă la toți cei 76 de subiecți obezi (Tabelul 4). Grupul obez a avut o greutate medie a inimii semnificativ mai mare comparativ cu grupul martor: au fost prezenți 541 ± 41 g (interval, 300-1040 g) și 444 ± 32 g (interval, 220-1000 g), (P 0,5 cm) la 30%, iar hipertrofia ventriculară stângă (> 1,5 cm) a fost prezentă la 64%. Nu a existat nicio diferență semnificativă în grosimea medie a ventriculului drept între grupul obez (0,42 cm) și grupul martor (0,32 cm). Grosimea medie a ventriculului stâng nu a fost, de asemenea, statistic diferită între grupul obez (1,65 cm) și grupul martor (1,55 cm). Modificări ischemice miocardice acute și/sau infarct miocardic acut au fost găsite la 14% dintre obezi și 10% din subiecții martor. Ateroscleroza arterelor coronare a fost prezentă la 71% din grupul obez și 100% din grupul martor. Cu toate acestea, mai mulți subiecți din grupul obez au avut ateroscleroză severă (> 75% stenoză luminală) comparativ cu martorii: 30%, respectiv 22%. Aproape o treime din subiecții obezi (29%) nu prezintă ateroscleroză a arterei coronare, în timp ce toți martorii au avut un anumit grad de ateroscleroză coronariană (P Tabelul 4.

Constatări patologice cardiace *

Obeză versus grupul obez morbid

Datele au fost analizate în continuare pentru a examina diferențele în constatările clinice și patologice între obezi (IMC, 30-40 kg/m2) și morbid obezi (IMC,> 40 kg/m2). Un total de 46 din cei 76 de subiecți erau obezi morbid. Vârsta medie pentru grupul obez morbid a fost similară cu grupul obez: 49 și, respectiv, 51 de ani. Mai mult, nu s-au observat diferențe în ceea ce privește sexul, rasa, prevalența diabetului zaharat, hipertensiunea sistemică sau greutățile pulmonare în rândul acestor grupuri. Grupul cu obezitate morbidă a avut o incidență semnificativ mai mare a PCH în comparație cu obezii: 61% și, respectiv, 39% (P = .03; Tabelul 5). Nu a existat nicio diferență în alte constatări pulmonare brute și histologice între subiecții obezi și cei obezi morbid. În ceea ce privește constatările cardiace, greutatea medie a inimii și grosimea ventriculului stâng ale obezilor și obezității morbide au fost similare. Comparația grosimii ventriculare drepte medii a evidențiat o valoare mai mică la obezii morbid comparativ cu grupul obez: 0,40 cm și respectiv 0,45 cm (P Tabelul 5.

Constatări patologice la obezi versus subiecți obezi morbid *

COMETARIU

Principalele constatări patologice ale acestui studiu de autopsie retrospectivă au fost prezența modificărilor vasculare pulmonare în concordanță cu hipertensiunea pulmonară la 72% și cardiomegalia la 100% dintre subiecții obezi. Hipertensiunea pulmonară include o varietate de afecțiuni cardiopulmonare cu prezentare clinică similară, dar etiologii diferite. Clasificările anterioare ale hipertensiunii pulmonare s-au bazat pe presupunerea că toate subseturile de hipertensiune pulmonară aveau un spectru similar de leziuni patologice; adică hipertrofia medială, îngroșarea intimă și fibroza arterelor musculare și ateroscleroza și dilatarea arterelor elastice mari, adesea asociate cu hipertrofia ventriculară dreaptă. Cu toate acestea, studiile morfometrice au relevat diferențe în distribuția și prevalența modificărilor vasculare pulmonare în hipertensiunea pulmonară a diferitelor etiologii, precum și coexistența modificărilor venoase pulmonare hipertensive în anumite cazuri de hipertensiune pulmonară.23-28

De asemenea, am constatat modificări hipertensive în vasculatura venoasă pulmonară, pe lângă vasculatura arterială pulmonară. Modificări concomitente ale vasculaturii venoase pulmonare au fost raportate într-o serie de cazuri de hipertensiune pulmonară.23,26 Obstrucția fluxului venos pulmonar a fost descrisă pentru a duce la hipertrofie medială și muscularizarea venelor pulmonare, muscularizare arteriolară, hemosideroză și edem interstițial36. Condiții precum insuficiența cardiacă sistolică și/sau diastolică, precum și boala mitrală și aortică pot contribui la dezvoltarea hipertensiunii venoase pulmonare.

Epidemia de obezitate a pus în evidență modificările structurale cardiace și modificările hemodinamice care au ca rezultat afectarea funcției pulmonare, ducând la un sindrom clinic în obezitatea severă și de lungă durată, cardiomiopatia obezității.37 Obezitatea este asociată cu o creștere a volumului circulant de sânge și a debitului cardiac datorită activității metabolice ridicate a grăsimii excesive care duce la dilatarea ventriculului stâng, creșterea stresului peretelui ventricular stâng, a hipertrofiei compensatorii (excentrice) a ventriculului stâng și a disfuncției sistolice și diastolice a ventriculului stâng cu insuficiență ventriculară stângă finală. disfuncție ventriculară stângă, ne-am aștepta să observăm hipertensiunea venoasă pulmonară cu dezvoltarea ulterioară a hipertensiunii arteriale pulmonare.37 Cardiomiopatia obezității a fost propusă ca entitate patologică la subiecții obezi morbid, iar această afecțiune ar fi putut contribui la modificările venoase pulmonare observate în studiul nostru .37 Important, p hipertensiunea ulmonară la mulți indivizi obezi este cel mai probabil multifactorială, rezultând din disfuncția ventriculară stângă secundară hipertensiunii de lungă durată, OSA și bolii pulmonare obstructive.

Obezitatea este, de asemenea, asociată cu vasodilatația inimii, a rinichilor, a tractului gastro-intestinal și a patului vascular al mușchilor scheletici, probabil din cauza ratei metabolice crescute și a acumulării locale de metaboliți vasodilatatori, precum și a creșterii organelor ca răspuns la creșterea cererii metabolice. se poate postula că un mecanism similar poate duce la vasodilatație a venelor pulmonare și a capilarelor.

Muscularizarea arteriolelor, una dintre modificările observate în hipertensiunea pulmonară și frecvent asociată cu hipoxie cronică, a fost prezentă în 45% din cazurile noastre și a fost raportată la locuitorii de la mare altitudine, pacienți cu emfizem, cifoscolioză și pacienți hipoxici obezi.39 Se postulează că locul vasoconstricției pulmonare hipoxice se află în arteriolele pulmonare, ducând la muscularizarea arteriolelor pulmonare.40,41 Modificările vasculare pulmonare asociate cu hipoxia cronică pot fi astfel diferite de modificările observate la hipertensiunea pulmonară idiopatică sau la inima congenitală. boală cu un șunt intracardiac, care afectează în primul rând arterele musculare pulmonare.

De remarcat a fost prezența PCH la 50% dintre subiecții obezi morbid. Hemangiomatoza capilară pulmonară se caracterizează prin proliferarea difuză sau localizată a capilarelor alveolare pe ambele părți ale pereților alveolari, cu formare de smocuri glomeruloide sau noduli.42,43 Celulele endoteliale capilare sunt citologic fade și nu prezintă mitoză excesivă. Interesant este faptul că această caracteristică histologică a fost observată și la o altă serie de pacienți obezi autopsiați și a fost atribuită hipertensiunii pulmonare cronice asociate hipoxiei.19 Patogeneza PCH rămâne controversată, deoarece unii anchetatori consideră că este neoplazică, în timp ce alții presupun că este un răspuns la un stimul angiogen necunoscut, cum ar fi hipoxia.42,43

Studiul nostru a demonstrat, de asemenea, prezența cardiomegaliei la toți subiecții obezi, aproape în totalitate din hipertrofie biventriculară. Deși unele dintre rapoartele anterioare sugerează că cardiomegalia este secundară creșterii adipozității, alte 16 studii au arătat că creșterea greutății cardiace se datorează în primul rând hipertrofiei ventriculare și nu adipozității.17-19 Absența aterosclerozei arterelor coronare în aproape o treime (29). %) dintre subiecții noștri obezi este similar cu un alt studiu care a descris o incidență de 14% a aterosclerozei coronare.18 Un studiu recent de autopsie criminalistică la 166 de persoane a raportat, de asemenea, absența aterosclerozei arterelor coronare la 38% până la 44% dintre persoanele cu obezitate severă.

A fost dezbătut rolul obezității în dezvoltarea hipertensiunii pulmonare. Obezitatea este considerată de unii investigatori un factor de risc puțin probabil 21, în timp ce alți anchetatori au descoperit hipertensiune pulmonară ușoară la un procent mic (17%) din 220 de pacienți cu obezitate și OSA.12 Hipoxia a fost postulată ca un factor care contribuie la obezitatea pulmonară hipertensiune. Într-un studiu clinic al subiecților obezi morbid, s-a observat o valoare mai mică de Pa o 2 în poziția culcat în comparație cu poziția verticală; aceasta a fost atribuită comprimării conținutului abdominal al lobilor inferiori pulmonari, rezultând atelactazie și hipoxemie45. Mai mult, un alt studiu al distribuției regionale a ventilației și perfuziei la subiecții obezi a descris ventilația diminuată la segmentele lobului inferior bine perfuzate, observat a fi chiar mai mult pronunțate la subiecții cu obezitate morbidă.46 Acești investigatori au demonstrat că la subiecții cu obezitate morbidă, anomaliile de ventilație-perfuzie care duc la hipoxemie pot fi atribuite nepotrivirii perfuziei de ventilație a lobului inferior. Rezultatele histologice ale hipertensiunii pulmonare cu musculare arteriolară și PCH în studiul nostru pot fi legate de hipoxie.36,47

Pe scurt, studiul nostru de autopsie a constatat hipertensiune pulmonară, în special hipertensiune venoasă și hemangiomatoză capilară pulmonară, la 72% dintre persoanele obeze. Cardiomegalia cu hipertrofie biventriculară a fost prezentă la toți subiecții obezi. Subiecții obezi morbid au avut o prevalență mai mare a hemangiomatozei capilare pulmonare comparativ cu subiecții obezi nonmorbidi. Postulăm că modificările hipertensive venoase pulmonare și proliferarea capilară pulmonară la obezi sunt cel mai probabil legate de hipoxia cronică și disfuncția ventriculară stângă.