Arterial-ventricular coupling and tolerance to physical exertion in patients with primary hypothyroidism

Aim. To study the influence of medicamentous compensation of primary hypothyroidism on tolerance to physical exertion and arterial-ventricular coupling.

Material and methods. Thirty-one women with primary hypothyroidism underwent stress-echocardiography before and after medicamentous achievement of euthyroid state. Subclinical hypothyroidism was diagnosed in 15 patients. Overt hypothyroidism was diagnosed in 16 patients. Results are presented with 95% confidence interval.

Results. In patients with subclinical hypothyroidism reaching of euthyroid state was associated with an increase of physical capacity from 72.2 (55.9–88.5) to 95.5 (82.1–108.9) Wt (p < 0.001), a decrease in arterial stiffness index from 4.80 (4.45–5.15) to 3.87 (3.56–4.18) mm Hg × ml-1 × m-2 (p < 0.001), a decrease in left ventricular stiffness index from 6.67 (6.03–7.31) to 5.87 (5.30–6.44) mm Hg × ml-1× m-2 (p < 0.005). In patients with overt hypothyroidism reaching of euthyroid state was associated with an increase of physical capacity from 75.4 (64.1–86.6) to 98.2 (88.6–107.7) Wt (p < 0.001), a decrease in arterial stiffness index from 4.56 (4.18–4.94) to 4.00 (3.73–4.27) mm Hg × ml-1 × m-2 (p < 0.001), a decrease in left ventricular stiffness index from 6.47 (5.86–7.08) to 6.13 (5.69–6.57) mm Hg × ml-1 × m-2 (p > 0.05). In patients with subclinical hypothyroidism cardiovascular arterial-ventricular coupling index decreased from 0.72 (0.69–0.75) to 0.66 (0.62–0.71) units. In patients with overt hypothyroidism cardiovascular arterial-ventricular coupling index decreased from 0.71 (0.67–0.74) to 0.66 (0.63–0.69) units. In the whole group gain of left ventricular stiffness index after physical exertion increased from 4.13 (3.67–4.59) to 6.05 (5.60–6.50) mm Hg × ml-1 × m-2 (p < 0.01), cardiovascular arterial-ventricular coupling index increased from 0.07 (0.03–0.10) to 0.14 (0.11–0.17) units (p< 0.01).

1. Roos A, Linn-Rasker SP, van Domburg RT, et al. The starting dose of levothyroxine in primary hypothyroidism treatment: a prospective, randomized, double-blind trial. Arch Intern Med. 2005; 165(15):1714-1720. doi: 10.1001/archinte.165.15.1714.

2. Mainenti MR, Vigario PS, Teixeira PF, et al. Effect of levothyroxine replacement on exercise performance in subclinical hypothyroidism. J Endocrinol Invest. 2009;32(5):470-473. doi: 10.3275/6106.

3. Caraccio N, Natali A, Sironi A, et al. Muscle metabolism and exercise tolerance in subclinical hypothyroidism: a controlled trial of levothyroxine. J Clin Endocrinol Metab. 2005;90(7):4057-4062. doi: 10.1210/jc.2004-2344.

4. Lankhaar JA, de Vries WR, Jansen JA, et al. Impact of overt and subclinical hypothyroidism on exercise tolerance: a systematic review. Res Q Exerc Sport. 2014;85(3):365-389. doi: 10.1080/02701367.2014.930405.

5. Демидова Т.Ю., Галиева О.Р. К вопросу лечения субклинического гипотиреоза у больных ожирением // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. – 2008. – Т. 4. – №1– С. 48–52.[Demidova T, Galieva O. Treatment of subclinical hypothyroidism in obese patients. Clinical and experimental thyroidology. 2008;4(1):48-52. (in Russ.)] doi: 10.14341/ket20084148-52.

6. Ширяева А.В., Попова М.А. Физическая работоспособность у пациентов с ишемической болезнью сердца и субклиническим гипотиреозом // Фундаментальные исследования. – 2014. – №10-6. – С. 1205–1209. [Shiryaeva AV, Popova MA. Physical performance in patients with ischemic heart disease and subclinical hypothyroidism. Fundamental’nye issledovaniya. 2014;(10-6):1205-1209. (in Russ.)]

7. Карась А.С., Обрезан А.Г. Щитовидная железа и сердце. // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. – 2009. – Т. 5. – №3. – С. 37–42. [Karas A, Obrezan A. Thyroid and the Heart.Clinical and experimental thyroidology. 2009;5(3):37-42. (in Russ.)] doi: 10.14341/ket20095337-42.

8. Трошина Е.А., Юкина М.Ю., Огнева Н.А., Мазурина Н.В. Нарушения функции щитовидной железы и сердечно-сосудистая система // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. – 2010. – Т. 6. – №1. – С. 12–19. [Troshina EA, Yukina MY, Ogneva NA, Mazurina NV. Thyroid function disorders and cardiovascular system. Clinical and experimental thyroidology. 2010;6(1):12-19. (in Russ.)] doi: 10.14341/ket20106112-19.

9. Михайлов Г.В., Орлова Я.А., Агеев Ф.Т. Сердечно-сосудистое сопряжение: клиническое значение, методы оценки и возможности медикаментозной коррекции // Журнал сердечная недостаточность. – 2012. – Т. 13. – №2. – С. 111–117. [Mikhaylov GV, Orlova YA, Ageev FT. Serdechno-sosudistoe sopryazhenie: klinicheskoe znachenie, metody otsenki i vozmozhnosti medikamentoznoy korrektsii. Zhurnal serdechnaia nedostatochnost. 2012;13(2):111–117. (in Russ.)]

10. Кравец Е.Б., Идрисова Е.М., Дамдиндорж Д., Латыпова В.Н. Эхокардиографические особенности у пациентов с гипотиреозом различной выраженности в исходе аутоиммунного тиреоидита // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. – 2009. – Т. 5. – №2. – С. 45–50. [Kravez EB, Idrisova EM, Damdindorsh D, Latypova VN. Echocardiographycal features in patients with hypothyroidism of different sevirity due to Hashimoto’s thyroiditis. Clinical and experimental thyroidology. 2009;5(2):45-50. (in Russ.)] doi: 10.14341/ket20095245-50.

11. Brenta G, Mutti LA, Schnitman M, et al. Assessment of left ventricular diastolic function by radionuclide ventriculography at rest and exercise in subclinical hypothyroidism, and its response to L-thyroxine therapy. Am J Cardiol. 2003;91(11):1327-1330. doi: 10.1016/S0002-9149(03)00322-9.

12. Мазур Е.С., Килейников Д.В., Мазур В.В., Семенычев Д.Г. Влияние компенсации тиреоидного статуса на состояние сердечно-сосудистой системы у больных первичным гипотиреозом // Российский кардиологический журнал. – 2013. – №6. – С. 39–42. [Mazur ES, Kileynikov DV, Mazur VV, Semenychev DG. Thyroid status compensation and cardiovascular parameters in patients with primary hypothyreosis. Russian journal of cardiology. 2013;(6):39-42. (in Russ.)]

13. Некрасова Т.А., Стронгин Л.Г., Леденцова О.В., Казакова Л.В. Особенности диастолической функции сердца при аутоиммунном тиреоидите с разной степенью минимальной тиреоидной недостаточности // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. – 2012. – Т. 8. – №4. – С. 42–46. [Nekrasova TA, Strongin LG, Ledentsova OV, Kasakova LV. Peculiarities of myocardial diastolic function in patients with autoimmune thyroiditis divided according to the mild hypothyroidism range. Clinical and experimental thyroidology. 2012;8(4):42-46. (in Russ.)] doi: 10.14341/ket20128442-46.

14. Подзолков А.В., Фадеев В.В. Оценка динамики показателей липидного спектра и ранних предикторов эндотелиальной дисфункции при первичном гипотиреозе в зависимости от уровня ТТГ в пределах референсного диапазона // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. – 2010. – Т. 6. – №3. – С. 54–59. [Podzolkov AV, Fadeyev VV. Lipid profile and early predictors of endothelian dysfunction in hypothyroidism against the TSH level within reference range. Clinical and experimental thyroidology. 2010;6(3):54-59. (in Russ.)]

15. doi: 10.14341/ket20106354-59.

16. Самитин В.В., Родионова Т.И. Факторы сердечно-сосудистого риска, связанные с функцией эндотелия, при субклиническом гипотиреозе // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. – 2009. – Т. 5. – №1. – С. 26–29. [Samitin VV, Rodionova TI. Endothelium-related cardiovascular risk factors in subclinical hypothyroidism. Clinical and experimental thyroidology.2009;5(1):26-29. (in Russ.)] doi: 10.14341/ket20095126-29.

17. Стронгин Л.Г., Некрасова Т.А., Казакова Л.В., и др. Состояние диастолической функции миокарда и упругоэластических свойств артерий при аутоиммунном тиреоидите и субклиническом гипотиреозе. // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. – 2009. – Т. 5. – №2. – С. 41–44. [Strongin LG, Nekrasova TA, Kasakova LV, et al. Myocardial diastolic function and arterial elasticity in patients with autoimmune thyroiditis and subclinical hypothyroidism. Clinical and experimental thyroidology. 2009;5(2):41-44. (in Russ.)] doi: 10.14341/ket20095241-44.

18. Мазур Е.С., Килейников Д.В., Семенычев Д.Г., и др. Эластические свойства аорты и состояние сосудодвигательной функции эндотелия у больных первичным гипотиреозом // Артериальная гипертензия. – 2013. – Т. 19. – №3. – С. 242–247. [Mazur ES, Kileinikov DV, Semenychev DG, et al. Aortic elasticity and endothelium motovascular function in primary hypothyroidism. Arterial’naia gipertenziia. 2013; 19(3):242-247. (in Russ.)]

19. Chantler PD, Melenovsky V, Schulman SP, et al. The sex-specific impact of systolic hypertension and systolic blood pressure on arterial-ventricular coupling at rest and during exercise. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2008;295(1):H145-153. doi: 10.1152/ajpheart.01179.2007.