Введение к работе
Актуальность темы. В Российской Федерации, как и во всем мире, артериальная гипертония (АГ) остается одной из самых актуальных проблем кардиологии. Это связано с тем, что АГ, во многом обуславливающая высокую сердечно-сосудистую заболеваемость, смертность и инвалидизацию населения, характеризуется чрезвычайно высокой распространенностью (Р.Г. Оганов, 1994; 1999; В.А. Алмазов, 2000). Развитие первичной (эссенциальной) АГ детерминировано множеством сложно взаимодействующих метаболических, гемодинамических, ней-рогуморальных, гормональных, психологических, генетических, социальных, средовых и многих других факторов (И.К. Шхвацабая, 1980; Г.И. Косицкий, 1987; Ю.В. Постнов, 1987; F.J. Не, 2003).
После открытия в 1980 году ведущей роли эндотелия в регуляции сосудистого тонуса (R.F. Furchgott, 1980; R.A. Kelly, 1996; Н. Haller, 1997) и проведения многочисленных экспериментальных и клинических исследований было установлено, что развитие и течение АГ сопровождается нарушением функциональной активности эндотелия и, в первую очередь, снижением продукции и/или повышенной элиминации его самого активного вазодилататора оксида азота - NO (Л.Т. Малая, 2000; Е.Б. Манухина, 2001; S. Moncada, 1988; S. Taddei, 1996; T.F. Luscher, 1997; J.F. Arnal, 1999; L.E. Bautista, 2003; I. Fleming, 2003). Недостаточная выработка и/или повышенная элиминация NO является основной причиной развития дисфункции эндотелия при АГ, которая сопровождается повышенным общим периферическим сосудистым сопротивлением, увеличением цифр АД и развитием сердечнососудистых осложнений, характерных для АГ (А.А. Затейщикова, 1998; S.M. Gardiner, 1990; G.H. Gibbons, 1994; P. Forte, 1997; M. Kelm, 2003; LA. Mawji, 2003).
Как известно, наибольшая продолжительность жизни на Земле отмечена у жителей средне-высокогорья, где редко встречаются АГ, стенокардия, инфаркт миокарда, диабет. В высокогорных районах, занимающих около 10% территории суши, проживает более 12% населения Земли. В Российской Федерации горы занимают четверть территории, площадью 70 миллионов гектаров, с населением около 20 миллионов человек (Р. Розенман, 1985; М.М. Миррахимов, 1986; Х.А. Курданов, 2003; В.В. Разумов, 2003).
В экспериментальных и клинических исследованиях показано, что хроническая гипоксия оказывает стимулирующее действие на синтез
NO путем активации ферментативного и неферментативного путей его образования в организме человека с целью обеспечения адекватной перфузии тканей в условиях недостатка кислорода (Т.А. Зенина, 1998; В.П. Реутов, 1998; J.L. Zweier, 1999). Низкий уровень системного АД и невысокая распространенность АГ и ее осложнений среди коренных жителей высокогорья могут быть следствием повышения эффективности адаптивных реакций на действие высокогорной гипоксии. В частности, повышением продукции NO, основного вазодилататора эндоте-лиального происхождения, играющего ключевую роль в регуляции сосудистого тонуса и АД (Н.П. Лямина, 2001; Л.Б. Доломан, 2003; Е.В. Ма-nukhina, 2000; L. Zhang, 1998; М. Faulx, 2003; V.V. Zinchuk, 2003).
NO-зависимые механизмы оптимизации деятельности сердечнососудистой системы обуславливающие такие различия в распространенности и течении АГ между людьми, проживающими в высокогорье и на равнине, изучены недостаточно. Вопрос о том, являются ли снижение продукции и/или повышение элиминации NO причиной или следствием дисфункции эндотелия при АГ, остается малоизученным. Получение ответа на этот вопрос не только расширит представления о патогенезе АГ, но и, возможно, позволит модифицировать подходы к ее лечению и профилактике.
Цель исследования: изучение ролиоксида азота в развитии дисфункции эндотелия и нарушений гемодинамики у больных АГ, проживающих в высокогорье; исследование путей элиминации L-аргинина у больных А Г, жителей высокогорья.
Задачи исследования:
1. Определить содержание стабильных метаболитов NO, нитритов
и нитратов, в компонентах крови у здоровых людей, проживающих на
равнине и в высокогорье;
2. Исследовать содержание стабильных метаболитов NO, нитри
тов и нитратов, в компонентах крови у больных АГ разной степени и
длительности течения заболевания, жителей высокогорья;
-
Провести корреляционный анализ между средними уровнями артериального давления и содержанием стабильных метаболитов NO, нитритов и нитратов, в крови у больных АГ разной степени;
-
Изучить связи между основными параметрами гемодинамики и содержанием стабильных метаболитов NO в крови у больных АГ, проживающих на равнине и в высокогорье;
-
Показать особенности окислительного (NO-синтазного) и неокислительного (аргиназного) путей элиминации L-аргинина у больных АГ разной степени, жителей высокогорья.
Работа выполнена в соответствии с основными направлениями НИР Отдела физиологии и патологии высокогорья Международного центра астрономических и медико-экологических исследований при Президиуме Российской академии наук (№ государственной регистрации 0120.0406409), а также в рамках Международной программы «Фундаментальные и прикладные исследования в области астрономии, медицины, физиологии и экологии в высокогорных районах Приэльбрусья» (1998-2003 гг.), утвержденной Президиумом Российской академии наук и Президиумом Национальной академии наук Украины.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Длительное пребывание здоровых людей в условиях умеренной высокогорной гипоксии сопровождается увеличением продукции оксида азота.
-
У больных АГ проживающих в высокогорье, развивается дисфункция эндотелия, которая сопровождается снижением содержания и дисбалансом стабильных метаболитов NO, нитритов и нитратов, в компонентах крови.
-
У больных АГ жителей высокогорья отсутствуют достоверные корреляционные связи между средними уровнями артериального давления и содержанием стабильных метаболитов NO, нитритов и нитратов, в крови.
-
Увеличение продукции NO у больных АГ, жителей высокогорья обуславливает меньшую выраженность нарушений гемодинамики по сравнению с аналогичными больными, проживающими на равнине.
-
У жителей высокогорья с АГ активируется (аргиназный) неокислительный путь элиминации L-аргинина, который сопровождается накоплением мочевины и полиаминов в крови.
Научная новизна исследования. На современном методическом уровне проведена комплексная оценка продукции оксида азота, путей элиминации L-аргинина, основных параметров гемодинамики у здоровых людей и больных АГ, проживающих в высокогорье и на равнине, что позволило получить ряд новых научных фактов.
Впервые проведен сравнительный анализ продукции оксида азота во всех компонентах крови у здоровых людей, проживающих в высокогорье и на равнине.
Впервые обнаружено, что у здоровых жителей высокогорья содержание стабильных метаболитов оксида азота во всех компонентах крови выше, чем у здоровых жителей равнины.
Выявлено, что у больных А Г, проживающих в высокогорье развивается дисфункция эндотелия, которая сопровождается снижением со-
держания и дисбалансом стабильных метаболитов оксида азота в компонентах крови.
Впервые проведен корреляционный анализ между содержанием стабильных метаболитов оксида азота в крови и средними уровнями артериального давления у больных АГ разной степени, проживающих в высокогорье.
Показано, что течение АГ у жителей высокогорья сопровождается менее выраженной периферической вазоконстрикцией и более низкими цифрами артериального давления, чем у больных АГ, жителей равнины.
Впервые показано, что АГ у жителей высокогорья сопровождается активацией распада L-аргинина по неокислительному (аргиназному) пути с увеличением концентрации мочевины и полиаминов в крови.
Практическая значимость работы. Результаты исследования выявили вовлечение эндотелия в течение АГ у всех групп больных, проявляющееся в снижении продукции оксида азота во всех компонентах крови.
Полученные результаты исследования расширяют представление о значимости диагностики функционального состояния эндотелия у больных АГ, проживающих в высокогорье и на равнине.
Выявлены специфические особенности течения АГ у жителей высокогорья, которые сопровождаются перераспределением стабильных метаболитов оксида азота между компонентами крови.
Изучены особенности метаболизма нитровазодилататоров (нитроглицерина) в условиях хронической гипоксии, характерной особенностью которых является усиление вазодилатации у больных АГ. проживающих в высокогорье.
Показана целесообразность применения в клинической практике комплексной клинико-биохимической оценки функционального состояния эндотелия у больных АГ, проживающих в высокогорье и на равнине.
Данные биохимических исследований, реакция реактивной гиперемии, позволяют более эффективно подбирать лекарственную терапию у больных АГ, проживающих в высокогорье.
Увеличение в крови концентрации мочевины и полиаминов на фоне снижения продукции оксида азота у больных АГ, проживающих в высокогорье могут быть предикторами длительно текущей АГ II—III степени.
Внедрение в практику. Основные положения, результаты исследования и практические рекомендации внедрены в деятельность кардио-
логического отделения № 1 ГУЗ «Кардиологический центр» МЗ и СР КБР и Эльбрусской участковой больницы.
Результаты исследования используются в научном процессе в МЦАМЭИ при обследовании контингента больных артериальной гипертонией и другими сердечно-сосудистыми заболеваниями и учебном процессе на кафедре факультетской терапии медицинского факультета Кабардино-Балкарского государственного университета им. X. М. Бер-бекова.
Публикации по теме диссертации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 тезисов и статей, 4 в рецензируемых журналах.
Апробация диссертационной работы. Основные результаты исследований доложены: на XVIII Всероссийском съезде физиологов (Казань, 2001 г.), на Международной конференции: «ASTROECO-2002»: Current Status and Prospects of International Research in Observational Astronomy, Ecology, and Extreme Physiology in the Elbrus Region.-(Terskol, Russia, 2002 г.), на третьей Всероссийской конференции: Гипоксия - механизмы, адаптация, коррекция (Москва, 2002 г).
Диссертационная работа апробирована на совместной научной конференции сотрудников Отдела физиологии и патологии высокогорья Международного центра астрономических и медико-экологических исследований при Президиуме РАН, сотрудников кафедры факультетской терапии, кафедры пропедевтики внутренних болезней медицинского факультета Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова, сотрудников ГУЗ «Кардиологический центр» МЗ и СР КБР (г. Нальчик, 14 декабря 2004 г.).
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 160 страницах машинописи. Состоит из введения, главы «Обзор литературы» в трех частях, главы «Материал и методы исследований», пяти глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 221 источник, из которых 61 отечественных и 160 иностранных. Диссертация иллюстрирована 33 таблицами и 14 рисунками.