Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Эластичность артерий и сосудистый тонус, клиническое значение (обзор 11 литературы)
1.1. Механические свойства артерий и методы их оценки 12
1.2. Факторы, влияющие на скорость распространения пульсовой волны 15
1.3. Изменение скорости распространения пульсовой волны при кардиальной патологии и факторах риска их развития 22
1.4. Реактивность магистральных артерий и сердечнососудистые заболевания 29
1.5. Влияние медикаментозной терапии на скорость распространения пульсовой волны 34
Глава 2. Материалы и методы исследования 42
2.1. Контингент больных 42
2.2. Исследование эластичности магистральных артерий 44
2.3. Оценка эндотелиальной функции артерий 50
2.4. Исследование показателей кардиогемодинамики 52
2.5. Исследование биохимических тестов 53
2.6. Статистическая обработка данных 53
Глава 3. Результаты собственных исследований 55
3.1. Эластичность и реактивность магистральных артерий в норме 55
3.2. Эластичность и реактивность магистральных артерий у больных ишемической болезнью сердца 64
3.3. Эластические свойства и состояние реактивности магистральных артерий у больных ишемической болезнью сердца в зависимости от выраженности коронарного атеросклероза 75
3.4. Эластичность и реактивность магистральных артерий у больных ишемической болезнью сердца с сопутствующими артериальной гипертонией и сахарным диабетом II типа 84
3.5. Влияние терапии аторвастатином и симвастатином на эластичность и реактивность магистральных артерий у больных ишемической болезнью сердца 92
Обсуждение результатов исследования 103
Выводы 115
Практические рекомендации 116
Список литературы 117
Приложение 141
- Факторы, влияющие на скорость распространения пульсовой волны
- Изменение скорости распространения пульсовой волны при кардиальной патологии и факторах риска их развития
- Реактивность магистральных артерий и сердечнососудистые заболевания
- Исследование эластичности магистральных артерий
Введение к работе
Актуальность проблемы
Ишемическая болезнь сердца (ИБС) является главной причиной смерти в зрелом возрасте и стоит на втором месте в структуре общей смертности. Все факторы риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и их осложнений рано или поздно приводят к изменению в сосудистой стенке, и, прежде всего в ее эндотелиальном слое (Asmar R. et al., 2001; Cameron J.D. et al., 1996). Считается, что нарушение эндотелиальной функции ассоциируется с традиционными факторами риска ССЗ (Камышова Т.В. и др., 2003).
Поражение крупных магистральных артерий приводит к нарушению периферического кровоснабжения, что проявляется соответствующей клинической картиной, а бессимптомные изменения артериальной стенки будут, прежде всего, сопровождаться нарушениями эластических свойств сосудов (London G.M. et al., 1998; Blacher J. et al., 2000; Asmar R. et al., 2001; Rogers W.J. et al, 2001; London G.M. and Cohn J.N., 2002; Недогода СВ. и др., 2002). Следовательно, по изменению эластических свойств артерий можно судить о выраженности патологических изменений в сосудистой стенке. Считается, что определение скорости пульсовой волны (СПВ) является одним из наиболее простых и достоверным методов изучения упругих свойств артериальных сосудов, как эластического, так и мышечного типа.
Повышение жесткости артерий на фоне атеросклероза сопровождается возрастанием СПВ, отраженная волна возвращается раньше, во время систолы, а повышение пикового и конечного систолического давления в восходящей аорте будет сопровождаться увеличением постнагрузки левого желудочка и усилением потребности миокарда в кислороде (Asmar R., 1999). СПВ зависит, прежде всего, от индивидуальных особенностей, морфо -функциональной структуры артерий и от возраста обследованных. С возрастом увеличивается скорость распространения пульсовой волны в несколько большей степени по артериям эластического типа, особенно при сопутствующем атеросклерозе (Асмар Р., 1999; Rogers WJ. et al., 2001). Выявлена взаимосвязь патологических изменений, связанных с механическими свойствами стенок артерий и частотой возникновения сердечно-сосудистых осложнений (Блахер Д., 2002; Асмар Р., 2002). Так было показано, что увеличение СПВ зачастую может не только регистрироваться уже на ранних стадиях у больных с артериальной гипертонией и атеросклерозом, но, и ассоциируется с повышением смертности у больных с ССЗ и высоким риском развития серьёзных сердечно-сосудистых осложнений, таких как инфаркт миокарда, мозговой инсульт (Асмар Р., 1999; Asmar R. et al., 2001; Waddell Т. К. et al., 2001).
При ИБС, в значительной степени, может ухудшаться вазодилатирующая функция эндотелия артерий, что также будет приводить к повышению жёсткости сосудистой стенки, которая в свою очередь увеличивает нагрузку на миокард. Известно, чем выше ригидность аорты, тем хуже субэндокардиальный кровоток, что в свою очередь приводит к усилению субэндокардиальной ишемии миокарда (Watanabe Н. et al., 1993). В изученной нами литературе мы не встретили указаний на то, как изменяются эластические свойства магистральных артерий и их реактивность у больных ИБС в зависимости от тяжести стенокардии напряжения, выраженности коронарного атеросклероза и сопутствующей патологии. Остается открытым вопрос о влиянии гиполипидемических препаратов на скорость распространения пульсовой волны у больных ИБС.
Цель исследования
Изучить эластические свойства и реактивность магистральных артерий у больных с различной степенью выраженности ишемической болезни сердца, а также оценить в динамике влияние на них гиполипидемической терапии. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Разработать метод оценки реактивности магистральных артерий путем изменения скорости пульсовой волны у больных ИБС.
2. Изучить скорость распространения пульсовой волны у больных ИБС в зависимости от функционального класса стенокардии напряжения и степени поражения коронарного русла.
3. Изучить и оценить показатели эластичности и реактивности магистральных артерий у больных ИБС и хронической сердечной недостаточностью, сахарным диабетом, артериальной гипертонией.
4. Оценить в динамике влияние аторвастатина и симвастатина на эластичность и реактивность артерий у больных ИБС.
Научная новизна
Нами впервые был предложен простой в исполнении, основанный на изменении скорости распространения пульсовой волны, метод оценки реактивности магистральных артерий, который может быть применен в клинической практике как рутинная диагностическая процедура. У больных ИБС отмечено возрастание СПВ по артериям эластического типа в зависимости от выраженности функционального класса стенокардии напряжения. Показатели эластичности артерий мышечного типа практически не отличались от нормы. Реактивность же магистральных артерий мышечного типа у пациентов ИБС в большей степени зависела от тяжести хронической сердечной недостаточности, нежели от выраженности стенокардии напряжения. У всех больных ИБС в нашем исследовании выявлялось нарушение эндотелийзависимой вазодилатации в ответ на реактивную гиперемию, в то время как эндотелийнезависимая реактивность при проведении пробы с нитроглицерином была сохранена.
Было показано, что на эластичность и реактивность магистральных артерий оказывает влияние не только основное заболевание, но и наличие сопутствующей патологии, при чем наиболее значимые негативные изменения наблюдались у больных ИБС с сопутствующими артериальной гипертонией (АГ) и сахарным диабетом (СД) II типа с компенсацией углеводного обмена. Установлена достоверная прямая зависимость между тяжестью коронарного атеросклероза и величиной скорости распространения пульсовой волны по артериям эластического типа. Выявлено положительное влияние среднесрочной терапии (6 месяцев) статинами в сопоставимых по гиполипидемическому действию дозах на показатели упругости и реактивности магистральных артерий, в большей степени этот эффект выражен у аторвастатина 10 мг (липримар, Pfizer), нежели у симвастатина 20 мг (вазилип, KRKA).
Практическая значимость работы
Показана необходимость ранней диагностики патологических изменений в сосудистой стенке магистральных артерий в виде нарушений эластических свойств и реактивности эндотелия не только при ССЗ, но и факторах риска их развития, что позволит своевременно назначить патогенетическую терапию, оценить ее эффективность и тем самым предотвратить развитие сердечно-сосудистых осложнений. Получены данные о позитивном влиянии гиполипидемической терапии статинами на показатели упругости и реактивности магистральных артерий у больных ишемической болезнью сердца.
Внедрение в практику
Полученные результаты внедрены в практику лечения больных ИБС в Волгоградском областном кардиологическом центре. Результаты исследования используются в учебном процессе на кафедре кардиологии и функциональной диагностикой факультета усовершенствования врачей Волгоградского государственного университета для обучения врачей клинической ординатуры и курсантов тематических усовершенствований по вопросам кардиологии. Разработаны «Метод определения эндотелийзависимой вазодилатации артерий путем оценки изменений скорости распространения пульсовой волны на фоне реактивной гиперемии» (патент на изобретение №2265391, зарегистрирован в Гос. реестре изобретений РФ 10.12.2005 г.) и «Метод определения эндотелийнезависимои реактивности артерий путём оценки изменений скорости распространения пульсовой волны в ходе пробы с нитроглицерином (заявка на изобретение № 2005132353 от 19.10.2005 г.).
Основные положения, выносимые на защиту
1. У больных ишемической болезнью сердца тяжесть патологических изменений в сосудистой стенке в большей степени выражена в магистральных артериях эластического типа.
2. У пациентов ишемической болезнью сердца наблюдалось нарушение эндотелийзависимой реактивности магистральных артерий мышечного типа, в то время как эндотелийнезависимая реактивность оставалась сохраненной.
3. На показатели эластичности и реактивность магистральных артерий оказывает влияние не только основное заболевание, но и наличие сопутствующей патологии, а также выраженность тяжести коронарного атеросклероза.
4. Назначение статинов оказывает позитивное влияние на эластические свойства и эндотелийрегулирующюю реактивность магистральных артерий у больных ишемической болезнью сердца, при чем в большей степени этот эффект выражен на терапии аторвастатином.
Публикация и апробация работы
По материалам диссертации опубликовано 21 печатная работа. Результаты исследования были сообщены на I Общероссийском съезде, V конференции общества специалистов по сердечной недостаточности (Москва, 2004), Российском национальном конгрессе кардиологов (Томск, 2004), III съезде кардиологов Южного федерального округа (Ростов-на-Дону, 2004), Всероссийском кардиологическом клинико-диагностическом форуме (Тюмень, 2005), Российском национальном конгрессе кардиологов (Москва, 2005), VI конференции общества специалистов по сердечной недостаточности (Москва, 2005).
Апробация диссертационной работы проведена на совместном межкафедральном заседании кафедр факультетской терапии, кардиологии и ФД ФУВ, терапии и семейной медицины ФУВ, внутренних болезней стоматологического и педиатрического факультетов, госпитальной терапии, военно-полевой терапии с курсом клинической ревматологии ФУВ, клинической фармакологии и интенсивной терапии с курсами клинической фармакологии и клинической аллергологии ФУВ, пропедевтики внутренних болезней, инфекционных болезней с эпидемиологией, неврологии, нейрохирургии с курсом медицинской генетики, психиатрии, наркологии и медицинской психологии с курсом психиатрии ФУВ, дерматовенерологии, лучевой диагностики и лучевой терапии Волгоградского государственного медицинского университета.
Объем и структура работы
Материалы диссертации изложены на 146 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложения. Библиография включает 204 источников, в том числе 51 отечественных и 153 зарубежных. Работа иллюстрирована 35 таблицами и 16 рисунками.
Факторы, влияющие на скорость распространения пульсовой волны
СПВ динамическая величина и не может быть постоянной у одного и того же человека. Скорость распространения пульсовой волны зависит от морфологического строения сосуда (эластический или мышечный типы), его диаметра или поперечного сечения просвета, жесткости сосудистой стенки, состояния свертывающей и противосвертывающей систем крови, нарушения липидного и углеводного обменов, возраста, артериального давления (АД), частоты сердечных сокращений (ЧСС), антропометрических данных и ряда других показателей (Карпов Р.С, Дудко В.А., 1998; Титов В.И. и др., 2002; Asmar R. et al., 1995). Рассмотрим основные из них.
Эластичность сосудистой стенки непосредственно связана с её морфологическим строением, причем имеют значения, как количественные характеристики, так и особенности их структуры и физико-химических свойств (Савицкий Н.Н., 1974). Упругие свойства сосудов определяются эластином, коллагеном и организованными в волокна гладкомышечными клетками. В крупных, магистральных артериях на долю эластина и коллагена приходится до 50% сухого веса. Соотношение между ними в разных участках сосудистого русла различно (Burton А.С. et al., 1954). Содержание и соотношение структурных элементов во многом определяет биомеханику сосудистой стенки (Dobrin Р.В., 1969). Не менее важное значение, чем количественное содержание структурных элементов, имеет и их взаимное расположение (Каро К., 1981).
На скорость распространения пульсовой волны оказывает влияние изменение просвета сосуда или его диаметр. Вазомоторная активность артерий изменяется в течение сердечного цикла. В 1979 г. Busse R. и соавт., произведя запись изменения внешнего диаметра общей сонной артерии в ходе сердечного цикла, приходят к выводу о существовании феномена гистерезиса для кривых зависимости диаметр - давление в ходе сердечного цикла, выраженность которого зависит от величины пульсового давления.
Феноменология гистерезиса кривых диаметра для фаз нагрузки -разгрузки сосуда давлением обусловлена изменением упругих свойств сосудистой стенки, которые в свою очередь определяются деятельностью комплекса компонентов стенки сосуда - гладкой мускулатуры, эластина и коллагена (Каро К., 1981). Эластин и коллаген являются пассивными компонентами стенки, их деятельность по ограничению растяжения артерии ограничена и носила бы постоянный однотипный характер, не обеспечивая рассмотренных особенностей перестройки свойств стенки сосуда. Быстрая перестройка механических свойств артериальной стенки, за период одного сердечного цикла, очевидно, связана с работой функционально-лабильного компонента стенки - гладкой мускулатуры. Известно, что гладкая мускулатура за счет изменения своей активности, способна значительно влиять на процесс, противостоящий растяжению, что проявляется изменением биомеханических характеристик сосуда. Процесс вазодилатации нарушается за счет изменений в сосудистой стенке в процессе старения, при атеросклерозе, сердечной недостаточности, гиперхолестеринемии, диабете, уремии, менопаузе (Panza J.A. et al., 1990; Williams S.B. et al, 1996).
Связь скорости распространения пульсовой волны с уровнем артериального давления впервые была теоретически обоснована и экспериментально подтверждена в 1922 году Bramwell J.C. et al., который показал прямую корреляционную зависимость между величиной СПВ и систолическим АД. СПВ растет с увеличением давления, т.к. при повышенном давлении сосуд несколько растягивается, становится более "напряженным", и для его дальнейшего растяжения требуется большее усилие, и наоборот, чем растяжимее сосудистая стенка, тем меньшая СПВ (Титов В.И. и др., 2002; Asmar R., 1999).
На СПВ в большей степени оказывает влияние уровень систолического АД и пульсовое давление. Пульсовое давление ассоциируется с величиной массы миокарда левого желудочка, и, следовательно, со степенью гипертрофии левого желудочка. Повышение систолического АД и пульсового давления имеет прямую зависимость с увеличением ригидности сосудов, что приводит к возрастанию СПВ. По мнению ряда авторов, пульсовое давление можно считать реальным показателем возраста артерий, который далеко не всегда соответствует биологическому возрасту человека (Титов В.И. и др., 2002; Недогода СВ. и др., 2002).
В меньшей степени на показатели эластичности артериальной стенки оказывает влияние уровень диастолического АД. Millasseau S.C. et al. выявили прямую корреляционную зависимость между средним АД (Ср.АД) и величиной СПВ, при чем, по мнению авторов, значения Ср.АД в большей степени могут оказывать влияние на изменения показателей эластичности сосудистой стенки.
На скорость распространения пульсовой волны оказывает влияние жесткость сосудистой стенки. СПВ характеризует упругое напряжение сосудистых стенок и возрастает с увеличением жесткости артерий. Так у лиц с растяжимыми артериями СПВ более низкая и отраженная волна возвращается в восходящую аорту в период диастолы. При ригидных артериях СПВ возрастает и отраженная волна возвращается раньше, во время систолы, что проявляется увеличением систолического и пульсового давлений и постнагрузки на левый желудочек. По литературным данным, чем выше ригидность аорты, тем хуже субэндокардиальный кровоток, что в свою очередь приводит к усилению субэндокардиальной ишемии миокарда (Watanabe Н. et al., 1993).
Известно, что на жёсткость артерий и СПВ оказывает влияние возраст, при чем выявлена прямая корреляционная зависимость между этими показателями. В норме СПВ изменяется в течение жизни и в основном по артериям эластического типа, нежели мышечного за счет эволюционных изменений в стенках сосудов. С возрастом жесткость сосудистой стенки возрастает за счет увеличения содержания коллагеновых волокон, а податливость артериальной стенки снижается вследствие дегенерации ткани отвечающей за эластичность сосудов.
Предложено большое количество формул для определения индивидуально должных величин скорости распространения пульсовой волны в зависимости от возраста. Так по литературным данным (Hallock Р., 1934; Фофанов П.Н., 1977; Минкин Р.Б., 1994; Asmar R. et al., 1995), полученных в разное время, СПВ в одинаковых возрастных промежутках имеет практически схожие показатели .
Известно, что выполнение физических нагрузок также вызывают ряд изменений в показателях упругости сосудистой стенки. Исследования эластического сопротивления артериальной системы широко используются в спортивной медицине. В исследованиях Липовецкого Б.М. с соав. (1988), Карпмана В.Л. с соав. (1994) изучались функциональные изменения со стороны центральной гемодинамики (АД, периферическое сосудистое сопротивление, минутный, ударный объёмы сердца) и реакция упругости артериальной стенки, который оценивался как модуль упругости, у спортсменов при выполнении значительных физических нагрузок. Авторы отмечают, что при выполнении работы происходило существенное увеличение эластического сопротивления стенки артерий. Была выявлена прямая зависимость модуля упругости от уровня пульсового давления и длительности диастолы. Увеличение сопротивления сосудистой стенки в данном случае является адаптационным механизмом артериального русла, который препятствует депонированию крови в результате усиления интенсивности кровотока.
Изменение скорости распространения пульсовой волны при кардиальной патологии и факторах риска их развития
Скорость распространения пульсовой волны может изменяться при различных заболеваниях. СПВ как классический показатель растяжимости артериальной стенки в последние годы активно изучается у больных с артериальной гипертонией. Значимые структурные и функциональные изменения в артериальных сосудах при АГ происходят задолго до развития гипертрофии левого желудочка (Гогин Е.Е., 1997). СПВ повышается как в артериях эластического, так и мышечного типов. При чем эти изменения можно наблюдать при так называемом высоком нормальном АД, даже в молодом возрасте (Недогода СВ. и др., 2002; Benetos A. et al., 1993;. Girerd X. et al., 1989; Glen S.K et al., 1996; Lantelme P. et al., 1998; Legedz L. et al., 2003; Wilkinson LB. et al., 2001).
При исследовании пациентов с «гипертонией белого халата», при отсутствии сопутствующих факторов риска, показатели эластичности сосудистой стенки могут быть в пределах нормы. В свою очередь, при наличии факторов риска, растяжимость артериальной стенки была значительно снижена и соответствовала изменениям, характерных для истинной АГ. Следовательно, пациенты с «гипертонией белого халата» имеют высокий риск развития ССЗ (Lantelme P. et al., 1998; Ribeiro L. et al., 2000).
При эссенциальной гипертонии, даже без признаков атеросклероза, увеличение СПВ по артериям эластического типа в значительной степени ассоциируется с повышением риска кардиоваскулярных осложнений и смертности (Boutouyrie P. et al, 2002). Была показана достоверная корреляция между возрастанием СПВ в аорте и сердечно-сосудистыми осложнениями, такими как, инфаркт миокарда, нарушения мозгового кровообращения, внезапной смертью и даже, в значительной степени, общей смертностью. Прогноз существенно ухудшался у больных с показателями СПВ в аорте более 13 м/с (Blacher J. et al., 1998, 99, 99і; Bortel van L. et al, 2001; Fang J. et al., 1995; Millar J.A., Lever A.F., 2000).
При систолической АГ, которая развивается у пожилых больных, увеличение жесткости артерий в основном связано с атеросклеротическим поражением сосудов (Недогода СВ., Лопатин Ю.М., 2002; Минкин Р.Б., 1994). Снижение эластичности и растяжимости артерий приводит к повышению систолического и пульсового АД, а также СПВ. Снижаются церебральный и мышечный кровоток, сердечный выброс на фоне повышения массы левого желудочка и объема предсердий, уменьшается объём внеклеточной жидкости. В ряде исследований была выявлена прямая корреляция между увеличением скорости распространения пульсовой волны и показателями смертности от любых причин и, прежде всего, от ССЗ (Гогин Е.Е., Седов В.П., 1999; Кобалава Ж.Д., 2001; Мартынов А.И. и др., 2002; Минкин Р.Б., 1994; Титов В.И. и др., 2002; Asmar R., 1999; Boutouyrie P. et al., 2002; London G., Guerin A., 1999; Meaume S. et al., 2001).
Известно, что при атеросклеротическом поражении в первую очередь подвергаются негативному воздействию сосуды эластического типа. Принимая во внимание, что существует комплекс взаимоотношений между атеросклерозом, возрастом, уровнем АД и другими факторами кардиоваскулярного риска, то трудно провести анализ изолированного влияния атеросклероза на скорость распространения пульсовой волны. Атеросклеротическое поражение магистральных артерий в обязательном порядке будет приводить к повышению ригидности артериальной стенки, что можно оценить по изменениям СПВ.
Ещё в начале прошлого века Friberger R. (1912), изучая СПВ на участке артерий a.carotis - a. radialis, указал на увеличение скорости распространения пульсовой волны у больных с атеросклерозом, но она не была пропорциональна степени явного уплотнения. В последующем, большинство авторов, изучавших эластичность артерий мышечного типа при атеросклерозе, указывали, что полученные данные могли не отличаться от нормы, либо иметь незначительные отличия (Turner R.H., Herrmann G.R., 1927; Haynes F.W. et al., 1936). Однако, большинство авторов указывало на повышение жёсткости артерий эластического типа и снижению их эластических свойств (Асмар Р., 2001; Карпов Р.С, Дудко В.А., 1998; Laurent S. et al. 2001, Millasseau S.C. et al., 2002; Newman D.L. et al., 1971; Sands J., 1924).
Повышение ригидности проявляется увеличением постнагрузки левого желудочка и нарушением коронарной перфузии, что объясняется изменениями характеристик АД, а именно повышением систолического и снижением диастолического давлений (Boutouyrie P. et al. 1995; Nichols W.W., O Rourke M.E., 1998). В результате возрастает пульсовое давление, что является независимым предиктором риска поражения сердца и особенно возникновения инфаркта миокарда (Benetos A. et al., 1997).
Дислипидемия и гиперхолестеринемия являются одними из основных факторов риска возникновения и маркером уже существующего атеросклеротического процесса. Исследования ученых о влиянии нарушений липидного обмена и негативными изменения в артериальной стенке показали противоречивые результаты. Так Avolio А.Р. (1985) и Schimmler W. (1965) не смогли выявить связь между уровнем общего холестерина (ОХС) плазмы крови и скоростью распространения пульсовой волны в популяции здоровых людей. В тоже время Avalio А.Р. et al. (1985) у больных с гетерозиготной семейной гиперхолестеринемией обнаружили незначимую корреляцию между СПВ и уровнем ОХС.
Lehmann E.D. et al. (1992, 1992і, 1995) изучили молодых больных с гетерозиготной семейной гиперхолестеринемией, сравнивая их с группой лиц без нарушений липидного обмена, сопоставимых по полу, возрасту и основным клинико-лабораторным характеристикам. Было выявлено, что у больных эластичность аорты оказалась более выраженной, нежели в контрольной группе; отмечалась прямая корреляция между эластичностью аорты и уровнем ОХС, липопротеидами низкой плотности (ХС-ЛПНП), длительность заболевания, и, обратная корреляция между аортальной эластичностью и уровнем липопротеидов высокой плотностью (ХС-ЛПВП). Данный феномен на ранних этапах атеросклероза авторы связывают с проникновением ХС-ЛПНП в интиму сосуда и образованием пенистых клеток, которые вероятно исходно отвечают за увеличение эластичности аорты. В дальнейшем, прогрессирование атеросклероза проявляется склеротическими изменениями соединительной ткани в глубоких слоях сосудистой стенки, что приводит к повышению аортальной жесткости (Blankenhom D.H., Krausch D.M., 1989).
Реактивность магистральных артерий и сердечнососудистые заболевания
Известно, что за долго до развития клинических проявлений самого заболевания можно наблюдать в сосудистом эндотелии патологические изменения, выраженность патологических изменений в сосудистом эндотелии ассоциируется с традиционными факторами риска развития ССЗ и прогрессирует с увеличением их количества (Celermajer D.S et al., 1994; Hashimoto M., et al., 1995; Leung W.H. et al., 1993). А нарушение продукции вазорелаксирующих веществ является одним из основных механизмов формирования ЭД (Anderson T.J., 1999; Бувальцев В.И., 2001), и в первую очередь связана с дефицитом синтеза N0, от которого зависят структурные изменения сосудистой стенки (Frohlich E.D. et al., 1979,1989). Основными факторами, влияющими на гипертрофию комплекса интима-медиа, являются АГ, курение, гиперхолестеринемия, сахарный диабет (Motoyama Т. et al., 2001; Patricia Н. Davis et al., 1999; Mahmoud Z., et al., 1999). В исследовании Камышовой T.B. с соавт. (2003) было показано, что в первую очередь негативное влияние на эндотелий оказывает гиперлипопротеинемия, на втором - АГ, на третьем - возраст и на четвертом - курение. Показана тесная взаимосвязь гипертрофии комплекса интима - медиа с развитием ИБС и мозговых инсультов (Popele van N.M. et al., 2001 г.; Hunt K.J. et al., 2001 г.).
Структурные изменения при АГ наблюдаются в проксимальных отделах артериального русла, средних артериолах, стенки которых утолщаются, а диаметр просвета сосуда уменьшается как в абсолютных значениях, так и по отношению к увеличенной толщине стенки сосуда. Происходит усиленное взаимодействие тромбоцитов и моноцитов с клетками эндотелия, а повышенное давление крови усиливает окислительный стресс в стенке сосуда, в результате чего уменьшается эндотелийзависящая вазодилатация.
Курение также оказывает негативное влияние на состояние сосудистого эндотелия. После потребления никотина происходит удвоение количества циркулирующих клеток эндотелия в периферической крови. У курящих людей прослеживается взаимосвязь между выраженностью эндотелиальной дисфункции с возрастом и количеством потребляемого никотина.
У больных сахарным диабетом часто обнаруживается крайне акселирированная форма артериосклеротических изменений. В качестве ее причины обсуждается дисфункция эндотелия, вызванная хронической гипергликемией. В экспериментальных исследованиях было показано, что повышенная концентрация глюкозы приводит к парадоксальной вазоконстрикции как реакции на введение ацетилхолина. Очевидно, причинную роль здесь играет не столько нарушение обмена NO, сколько усиленное образование простагландинов, которые противодействуют оксидзависимой вазодилатации.
Негативное влияние на состояние эндотелия оказывает и дислипидемия. Так, например, при гиперхолестеринемии происходит отложение ХС-ЛПНП на стенках сосудов, при окислении которого высвобождаются кислородные радикалы. Таким образом, эндотелий оказывается под воздействием окислительного стресса, который приводит к ослаблению вазодилатации за счет ускоренного распада оксида азота.
В изученной литературе, нам встретились данные о разработанных лабораторных тестах для оценки эндотелиальной функции (определение уровня N0 и его метаболитов в плазме крови, моче или в выдыхаемом воздухе, продуцируемых эндотелиальных медиаторов в плазме крови, десквамированных эндотелиоцитов в крови, соотношение компонентов гемостаза). Косвенно о состоянии сосудистого эндотелия можно судить по изменению диаметра исследуемой артерии с помощью ультразвукового метода, основанного на использовании различных фармакологических (ацетилхолин, метахолин, брадикинин, гистамин и др.) или физического (изменение кровотока) стимулов. При помощи ультразвукового аппарата визуализировался участок плечевой артерии, диаметр которой определялся в диастолу. Эндотелийзависимая дилатация артерии вызывается реактивной гиперемией, возникающей в ответ на прекращение кровотока, наложенной манжеткой, проксимальнее места измерения. Диаметр и скорость кровотока оценивался до и после пережатия артерии. Эндотелийнезависимая вазодилатация представляет собой реакцию эндотелия в ответ на воздействие различных фармакологических средств (в основном ацетилхолин, нитроглицерин). Нормальной реакцией плечевой артерии на реактивную гиперемию является её расширение более 10%, а на прием нитроглицерина -более чем на 19%. Меньшая степень вазодилатации или парадоксальная вазоконстрикция считаются патологической реакцией и может указывать на наличие эндотелиальной дисфункции (Затейщиков Д.А. и др., 2000). В литературе также описано изменение СПВ под действием эндотелий-опосредованных сосудорасширяющих веществ.
Ramsey М. и соавт. (1995) показали, что аденозин и ацетилхолин, вводимые здоровым людям в проксимальную часть правой общей подвздошной артерии приводили к значительному снижению, а в дистальную часть - зависимое от концентрации увеличению СПВ. А у больных хронической сердечной недостаточностью прямое местное воздействие этих препаратов отличалось от такового у здоровых людей меньшей продолжительностью снижения СПВ (р 0,01) обусловленного ацетилхолином, тогда как значительное снижение СПВ, вызванное действием аденозина, сохранялось. Помимо этого авторы параллельно исследовали изменение скорости кровотока и диаметра плечевой артерии в ответ на реактивную гиперемию в кисти руки и сублингвальный прием глицеринтринитрата (ГТН), что приводило к значительному увеличению диаметра артерии в диастолу и систолу, ее растяжения и растяжимости. Кровоток как при реактивной гиперемии, так и после приема ГТН одинаково усиливался у больных с ХСН и у здоровых. В противоположность здоровым людям у больных с ХСН усиление кровотока в плечевой артерии не приводило к увеличению диаметра артерии в фазы систолы и диастолы, ее растяжения или растяжимости, тогда как реакции на введение ГТН сохранялись. Наиболее существенным результатом данного исследования является то, что растяжимость мышечной проводящей артерии увеличивается под действием опосредованных эндотелием сосудорасширяющих средств у здоровых людей, но не у больных с ХСН, и что повышение растяжимости артерий, обусловленное эндотелийнезависимыми факторами (аденозин и ГТН) при ХСН сохраняется. На растяжимость проводящей артерии оказывает влияние тонус ее стенки.
У больных гипертонической болезнью II стадии и у лиц с гиперхолестеринемией по данным ультразвука высокого разрешения выявлялось нарушение эндотелийзависимой вазодилатации в ответ на реактивную гиперемию, в то время как эндотелийнезависимая вазодилатация при проведении пробы с нитроглицерином была сохранена (Иванова О.В., 1997). Аналогичные результаты были получены Гельцер Б.И. с соавт. (2004) у больных АГ І-ІІ степени, а проведенный параллельно с функциональными пробами биохимический анализ выявил достоверное снижение базального уровня NO (р 0,01) и повышение уровня эндотелина-1 (р 0,001) по сравнению с нормой. В другом исследовании у больных АГ (Шляхто Е.В. и др., 2004) при изучении функции эндотелия существенных различий в эндотелийзависимой и эндотелийнезависимой вазодилатации по сравнению с контрольной группой не наблюдалось. Однако была выявлена высокая обратная корреляционная зависимость между снижением эндотелийзависимой вазодилатации лучевой артерии и увеличением агрегации тромбоцитов (г=-0,478; р=0,007) и гематокрита (г=-0,441; р=0,009) у больных гипертонической болезнью II стадии.
Исследование эластичности магистральных артерий
Всем больным в исследовании определяли эластичность магистральных артерий с помощью скорости распространения пульсовой волны. Пульсовая волна представляет собой колебания стенки сосуда под влиянием пульсирующего изменения давления крови. Во время систолы объем крови поступает в аорту, давление в ее начальной части повышается и стенки растягиваются, затем волна давления и сопутствующее ей растяжение сосудистой стенки распространяются дальше к периферии. Таким образом, при ритмическом выбрасывании крови сердцем в артериальных сосудах возникают последовательно распространяющиеся пульсовые волны. Пульсовые волны распространяются в сосудах с определенной скоростью, которая, однако, отнюдь не отражает линейной скорости движения крови (Фофанов П.Н., 1977; AsmarR. etal., 1995; AsmarR., 1999).
СПВ характеризует упругое напряжение сосудистых стенок и зависит от энергии сокращения левого желудочка, высоты артериального давления и других показателей, которые могут прямо или косвенно указывать на состояние артериальной стенки. Влияние растяжимости стенок на форму и амплитуду пульсовой волны представлено на рисунке 2.1. На амплитуду и скорость распространения пульсовой волны оказывает влияние не только строение сосудистой стенки, диаметр поперечного сечения сосуда и его ветвление, но и явление «отражения». Отраженные волны, накладываясь на первичную волну, могут заметно изменять ее форму.
Из формулы следует, что с увеличением жесткости сосуда и толщины его стенки скорость пульсовой волны возрастает. Так в аорте она равна 4-6 м/с, в артериях мышечного типа 8-12 м/с. В венах, которые обладают большей эластичностью, скорость пульсовой волны меньше (например, в полой вене около 1 м/с). Таким образом, скорость распространения пульсовой волны намного больше линейной скорости кровотока, которая в покое примерно равна 0,5 м/с.
Для определения скорости распространения пульсовой волны производится одновременная регистрация сфигмограмм с сонной, бедренной и лучевой артерий. Датчики пульса устанавливаются на сонной артерии (на уровне верхнего края щитовидного хряща), на бедренной артерии (в месте выхода ее из-под пупартовой связки) и на лучевой артерии (в месте наилучшей пальпации пульса). Правильность наложения датчиков пульса производят под визуальным контролем монитора - появление характерных осцилляции (Фофанов П.Н., 1977; London G.M. et al., 1990; Asmar R. et al., 1995; AsmarR., 1999).
Для расчета скорости распространения пульсовой волны нужно знать длину отрезка артерии между датчиками пульса. Условно выделяют каротидно-феморальный и каротидно-радиальный участки между приемниками пульса, соответствующие эластическому и мышечному типам артерий. Длина артерии эластического типа определяется суммой расстояний от ярёмной вырезки грудины до пупка и до места регистрации пульса на а. femoralis, а длина артерии мышечного типа - как сумма расстояний от места постановки датчика на сонной артерии до головки плечевой кости и от головки плечевой кости до места наилучшей регистрации пульса на лучевой артерии.
Другой величиной, необходимой для подсчета скорости распространения пульсовой волны, является показатель времени запаздывания пульса (t) на дистальном отрезке артерии по отношению к центральному пульсу, который определяется по расстоянию между началами подъема кривых центрального и периферического пульса или по расстоянию между местами изгиба наВеличина СПВ прямо пропорциональна расстоянию (L) между датчанами пульса и обратно пропорциональна времени запаздывания пульса (A t) и вычисляется по формуле:
C = L/At, где С - скорость распространения пульсовой волны.
В нашей работе вычисление СПВ проводилось с помощью использования автоматизированной компьютерной системы Complior (Colson). Регистрация пульсовых волн осуществлялась не менее чем за 10 сердечных циклов (Рис. 2.3). Результаты считались объективными при коэффициенте репрезентативности не менее 0,890 и коэффициенте повторяемости 0,935 соответственно (Asmar R. et al., 1995; Asmar R., 1999).
Известно, что СПВ это динамическая величина. С возрастом эластичность артерий уменьшается, а скорость распространения пульсовой волны имеет тенденцию к увеличению, причем это больше относится к артериям эластического типа. Так Бабским Е.Б. и Карпманом В.Л. предложены формулы для определения индивидуально должных величин скорости распространения пульсовой волны в зависимости или с учетом возраста:
Сэ=0,1 хВ2 + 4В + 380; См = 8хВ + 425, где Сэ и См - скорость пульсовой волны по артериям эластического и мышечного типа соответственно; В - возраст; коэффициенты представляют собой эмпирические постоянные.
Скорость распространения пульсовой волны по эластическим сосудам зависит также от уровня среднего динамического давления. При повышении Ср.АД скорость распространения пульсовой волны увеличивается, характеризуя усиление «напряженности» сосуда за счет пассивного растяжения его изнутри высоким артериальным давлением. При изучении упругого состояния крупных сосудов постоянно возникает необходимость определять не только СПВ, но и уровень Ср.АД. Несоответствие между изменениями среднего давления и скоростью распространения пульсовой волны связано с изменениями тонического сокращения гладкой мускулатуры артерий. Это несоответствие наблюдается при изучении функционального состояния артерий преимущественно мышечного типа. Тоническое напряжение мышечных элементов в этих сосудах меняется довольно быстро. Для выявления «активного фактора» тонуса мускулатуры сосудистой стенки определяют соотношение между СПВ по сосудам мышечного (См) и эластического (Сэ) типов. В норме это соотношение (См/Сэ) составляет от 1,11 до 1,32. При усилении тонуса гладкой мускулатуры оно возрастает до 1,40 - 2,4; при понижении - уменьшается до 0,9 - 0,5.
Asmar R. et al. (1995) в своих работах предложили формулу для вычисления индивидуальной должностной СПВ по артериям эластического типа с учётом возраста и уровня САД для пациентов с артериальной гипертонией и нормальными цифрами АД:
Сэ = 0,07 х САД + 0,09 х В - 4,3, где Сэ - скорость распространения пульсовой волны по артериям эластического типа; САД - систолическое АД; В - возраст.
Millasseau S.C. et al. (2002) указывают, что уровень Ср.АД оказывает более существенное влияние на Сэ, нежели показатели систолического и пульсового давлений и предлагают следующую формулу:
Сэ = 0,76 + 0,08 х В + 0,53 х Ср.АД, где Сэ - скорость распространения пульсовой волны по артериям эластического типа; В - возраст; Ср.АД - среднее АД.
Для оценки эластичности магистральных артерий используют так же такой показатель как модуль упругости (Е), который представляет собой следующую математическую зависимость со скоростью распространения пульсовой волны: восходящей части сфигмограмм (Фофанов Н.П., 1977; Asmar R. et al., 1995).
Похожие диссертации на Эластические свойства магистральных артерий у больных ишемической болезнью сердца
