Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ENDOTHELIUM-INDEPENDENT VASODILATION OF THE OPHTHALMIC ARTERIES IN PATIENTS WITH ARTERIAL HYPERTENSION OF 1-2 DEGREES, WITHOUT SUBCLINICAL LESIONS OF TARGET ORGANS

Razin V.A. 1 Vozzhennikov A.Yu. 1
1 FSBEI of HPE "Ulyanovsk state University"
Эндотелийнезависимую вазодилатацию при высоком нормальном артериальном давлении и артериальной гипертонии 1-2 степени без субклинического поражения органов-мишеней исследовали методом функционального нагрузочного теста с сублингвальным введением 0,25 мг нитроглицерина и ультразвукового триплексного сканирования глазничной артерии. Определяли диаметр глазничной артерии, линейную скорость кровотока (Vmed, Vmax, Vmin, Vvol med), индекс резистентности (IR), индекс пульсации (IP) и отношение максимальной систолической скорости к максимальной диастолической скорости кровотока (S/D). Определение гемодинамического резерва осуществляли путем расчета индекса церебро-васкулярной реактивности (ИР) определением отношения Vmax до приема нитроглицерина к Vmax после приема. Индекс реактивности глазничной артерии оказался значительно сниженным и составил 0,95 (референтные или положительные значения ИР=1,1-1,14), т.е. имеет место отрицательная реакция церебро-васкулярной реактивности, начиная с высокого нормального артериального давления и достигая максимума при 2 степени АГ. Значимых изменений диаметра глазничной артерии и уменьшения скорости линейного кровотока не происходит за счет плотности, ригидности глазничной артерии, а также увеличения периферического сопротивления кровотоку, что свидетельствует о дисфункции миогенных механизмов ауторегуляции мозговых сосудов.
Endothelium-independent vasodilation with high normal blood pressure and arterial hypertension of 1-2 degrees without subclinical lesion of target organs was studied by functional loading test with sublingual administration of 0.25 mg of nitroglycerin and by ultrasonic triplex scanning of the ophthalmic artery. We determined the diameter of the ophthalmic artery, the linear velocities of blood flow (Vmed, Vmax, Vmin, Vvol med), the index of resistance (IR), the pulsation index (IP) and the ratio of maximum systolic velocity of blood flow to the maximum diastolic rate (S/D). Determination of hemodynamic reserve was carried out by calculating the index of cerebrovascular reactivity (IR) by determination of the ratio Vmax before administration of nitroglycerin to Vmax after ingestion. Ophthalmic artery reactivity index was significantly reduced and amounted to 0.95 (reference or positive values of IR=1,1-1,14), ie, there is a negative reaction of cerebrovascular reactivity here, starting with high normal blood pressure and reaching a maximum at the arterial hypertension of the 2nd degree. Significant changes in the diameter of the ophthalmic artery and a reduction of the linear velocity of blood flow does not occur due to density, rigidity of the ophthalmic artery, as well as an increase of peripheral resistance to blood flow, that indicates a dysfunction of the myogenic mechanisms of cerebral vessels’ autoregulation.
the opthalmic arteries
endothelium-independent vasodilation
dopplerography
arterial hypertension

В Российской Федерации более 42 миллионов человек имеют повышенное артериальное давление (АД), что составляет около 40% взрослого населения страны [5]. Наличие поражений органов-мишеней при АГ увеличивает риск сердечно-сосудистых осложнений при любом уровне АД [2,8]. Артериальная гипертензия способствует изменению состояния единой сосудистой системы головного мозга и глаза на всех ее структурно-функциональных уровнях [3]. Морфологические изменения церебральных артерий проявляются нарушением системы ауторегуляции мозгового кровотока, которая достигается сужением церебральных артерий при повышении АД и расширением при снижении [4]. При этом утолщаются стенки мозговых сосудов с последующей облитерацией части артериол и нарушением микроциркуляции [10]. Состояние гемодинамического резерва ауторегуляции проверяется с помощью расчета индекса цереброваскулярной реактивности (ИР) и определяет возможности нарушений мозгового кровообращения [5]. Ухудшение цереброваскулярного резерва рассматривается как предиктор «неблагополучия» церебральной гемодинамики [1]. Для визуализации сосудов и определения их структурных поражений наиболее эффективно использование триплексного цветового сканирования [7,9]. В настоящее время не решена проблема аспектов гипертонического ремоделирования периферических сосудов, осуществляющих питание глаза (глазничная артерия), при высоком нормальном АД и артериальной гипертензии 1-2 степени без субклинического поражения органов-мишеней.

Цель исследования

Изучить ультразвуковые аспекты гемодинамического резерва глазничной артерии по эндотелийнезависимой вазодилатации у пациентов с высоким нормальным артериальным давлением и у больных артериальной гипертензией 1-2 степени без субклинического поражения органов-мишеней.

Материал и методы исследования

Нами, у пациентов с высоким нормальным артериальным давлением и АГ 1-2 степени и отсутствием субклинического поражения органов-мишеней, для оценки состояния эндотелийнезависимой вазодилатации (ЭНВД) глазничных артерий проведен функциональный нагрузочный тест с сублингвальным введением 0,25 мг нитроглицерина и ультразвуковым цветовым триплексным сканированием  на аппарате Siemens G60S с использованием датчика 5 - 12 Мгц. Исследование пациентов проводили в положении лежа на спине до приема нитроглицерина и через 5 минут после.  Определяли диаметр глазничной артерии, линейную скорость кровотока (Vmed, Vmax, Vmin, Vvol med), индекс резистентности (IR), индекс пульсации (IP) и отношение максимальной систолической скорости к максимальной диастолической скорости кровотока (S/D). Определение гемодинамического резерва осуществляли путем расчета  индекса церебро-васкулярной реактивности (ИР) определением отношения Vmax до приема нитроглицерина к Vmax после приема.  Референтные или положительные значения ИР=1,1-1,14.

С 2004 по 2013 гг. на базе Центра артериальной гипертонии Ульяновского государственного университета было обследовано 267  работающих пациентов в возрасте от 20 до 60 лет. Средний возраст 45,0±12,2 лет. Мужчин - 113 человека (средний возраст 43,0±12,4 года); женщин - 154 (средний возраст 46,0±11,4 лет). Пациентов в возрасте от 20 до 40 лет - 144 (мужчин - 62, женщин - 82); от 41 до 60 лет - 123 (мужчин - 52, женщин - 71). Клиническая характеристика пациентов групп наблюдения представлена в таблице 1.

Таблица 1

Клиническая характеристика групп наблюдения

Показатель,

единицы

Нормальное

АД

Высокое

нормальное АД

АГ

1 степени

АГ

2 степени

Количество лиц

50

50

86

81

Средний возраст, лет

43,6 ± 8,2

44,5 ± 11,5

44,8 ±11,2

45,2 ± 11,4

 

С информированного согласия больных АГ исследование ЭНВД глазничных  артерий проводилось в условиях двухнедельного добровольного отказа от приема антигипертензивных препаратов.

Поражение органов-мишеней выявлялось в соответствии с рекомендациями ВНОК (2004 - 2010 года). У всех пациентов до периода проведения исследования стаж АГ не превышал 3 года и отсутствовала регулярная антигипертензивная терапия.

Критерии исключения из исследования - наличие в анамнезе: инсульта; инфаркта миокарда; ишемической болезни сердца; стенозов и атеросклеротических изменений общих и внутренних сонных артерий; хронической сердечной недостаточности; фибрилляций предсердий и блокады ножек пучка Гиса; симптоматических (вторичных) артериальных гипертензий; диастолической, изолированной систолической форм артериальных гипертензий; печеночной недостаточности; сахарного диабета; злокачественных заболеваний; аутоиммунных заболеваний; ожирения; исключены пациентки, использующие пероральные противозачаточные средства, а также с проявлениями климактерического синдрома.

В качестве контроля представлены данные состояния эндотелийнезависимой вазодилатации (ЭНВД) глазничной артерии у 50 пациентов,  сопоставимых по возрасту и полу, с нормальным артериальным давлением и такими же критериями исключения из исследования. Статистическую обработку материала проводили с помощью русифицированного лицензионного пакета "Statistic 6,0".

 Использовали для расчетов параметрические методы (t-критерий Стьюдента для связанных и несвязанных выборок). Данные представлены в виде M±SD, где М - среднее арифметическое, SD - стандартное отклонение. Различие считали значимым при p<0,05.

       Результаты исследования и их обсуждение

Для выяснения состояния кровоснабжения глаза в ответ на гипоксию и ишемию мы оценивали гемодинамический резерв глазничной артерии питающей глаза, по аналогии с цереброваскулярным резервом мозга, определяющимся уровнем реактивности мозговых сосудов [7], т.к. сетчатка и сосудистые структуры глаза являются производными мозговых, вынесенных на периферию.

При проведении оценки состояния эндотелийнезависимой вазодилатации глазничной артерии (ЭНЗВД) после сублингвального применения 0,25 мг нитроглицерина у пациентов с высоким нормальным АД и артериальной гипертензией 1 стадии, 1-2 степени, низкого риска, без изменений органов-мишеней, получены следующие данные изменения ГА (табл. 2).

Таблица 2

Показатели цветового триплексного сканирования глазничных артерий при повышенном АД  до и после приема 0,25 мг нитроглицерина

 

Показатель, единицы

До приема

нитроглицерина

  (n = 217)

После приема

нитроглицерина

 (n = 217)

М

± SD

М

± SD

Диаметр ГА, мм

3,15

0,43

3,18

0,56

Средняя скорость (Vmed), см/с

22,18

7,88

23,34

7,94

Максимальная скорость (Vmax), см/с

40,42

15,56

42,54

16,44

Минимальная скорость (Vmin), см/с

11,99

5,42

13,31

5,63

IR

0,69

0,07

0,69

0,07

IP

1,28

0,32

1,25

0,32

Объемная средняя скорость (Vvol med), мл/мин

113,09

53, 7

119,56

52,60

Отношение максимальной систолической скорости к максимальной диастолической (S/D)

3,37

0,25

3,20

0,28

Примечание:  Значимость различий * < 0.05

Как видно из таблицы, через 5 минут после сублингвального приема 0,25 мг нитроглицерина эндотелийнезависимая вазодилатация заключается в незначительном, статистически незначимом расширении ГА и увеличении линейной и средней объемной скоростей кровотока на фоне незначимого уменьшения периферического сопротивления кровотоку (по IR,IP и S/D).

Расчет индекса церебро-васкулярной реактивности (ИР) или отношения Vmax до приема нитроглицерина к Vmax после приема показал, что он составил 0,95, т.е.  имеет место отрицательная реакция церебро-васкулярной реактивности (положительной или нормальной, считается реакция при ИР=1,1-1,14). Следовательно, имеет место раннее гипертоническое ремоделирование сосудов головного мозга с активацией и напряжением компенсаторных механизмов ауторегуляции мозгового и глазного кровотока.

Для оценки влияния различной степени повышения артериального давления на гемодинамический резерв полученные данные при высоком нормальном АД представлены в таблице 3.

Таблица 3

Изменение показателей  эндотелийнезависимой вазодилатации ГА

при высоком нормальном АД

 

Показатель, единицы

ГА до НГ

 (n = 100)

ГА после НГ

 (n = 100)

М

± SD

М

± SD

Диаметр ГА, мм

3,11

0,28

3,16

0,37

Vmed, см/с

22,50

10,7

20,86

12,64

Vmax, см/с

43,8

12,4

39,76*

14,47

Vmin, см/с

13,7

5,2

12,11

5,36

IR

0,69

0,05

0,69

0,06

IP

1,34

0,33

1,32

0,32

Vvol med, мл/мин

118,5

29,7

122,56

28,60

S/D

3,19

0,23

3,28

0,25

Примечание:  Значимость различий * < 0.05

Как видно из таблицы, после приема нитроглицерина в группе пациентов с высоким нормальным АД  эндотелийнезависимая вазодилатация способствовала увеличению диаметра ГА (на 1,59%), статистически незначимому уменьшению средней и минимальной линейной скорости кровотока (на 7,29% и 11,61% соответственно), при сохраняющемся повышенном периферическом сопротивлении кровотоку, на фоне значимого уменьшения максимальной линейной систолической скорости (на 9,23%) и незначимого увеличения средней объемной скорости кровотока (на 3,32%). При этом  ИР оказался равен 1,10. В данном случае индекс церебро-васкулярной реактивности находится на нижней границе нормы, что в совокупности с данными линейной и объемной средней скоростей кровотока свидетельствует об участии компенсаторных механизмов ауторегуляции мозгового кровотока уже при высоком нормальном АД.

Состояние гемодинамического резерва ГА у пациентов с АГ 1 степени отражено в таблице 4.

Таблица 4

    Изменение показателей  эндотелийнезависимой вазодилатации ГА при АГ 1 степени

Показатель, единицы

ГА до НГ

(n = 172)

ГА после НГ

(n = 172)

М

± SD

М

± SD

Диаметр, мм

3,13

0,19

3,16

0,21

Vmed, см/с

21,6

12,5

25,86*

14,64

Vmax, см/с

41,40

10,8

45,43*

11,22

Vmin, см/с

11,3

5,8

12,27

6,11

IR

0,73

0,06

0,73

0,07

IP

1,39

0,31

1,28

0,32

Vvol med, мл/мин

115,3

20,4

120,52

22,15

S/D

3,66

0,24

3,70

0,27

Примечание:  Значимость различий * < 0.05

Как видно из таблицы, после использования нитроглицерина при АГ 1 степени статистически значимо увеличивается средняя и максимальная линейные скорости кровотока на 16,48% и 8,88% соответственно, что не соответствует нормальным значениям [9](Шумилина М.В.,2012), так как должна уменьшаться линейная скорость кровотока. В то же время, существенного прироста средней объемной скорости кровотока также не происходит (всего на 4,34% от исходного) за счет остающегося высоким периферического сопротивления кровотоку (IP, S/D) и плотности глазничной артерии (IR). При АГ 1 степени ИР = 0,9. Это отрицательные значения индекса церебро-васкулярной реактивности, свидетельствующие о значительном, близком к срыву, напряжении механизмов сосудистой мозговой регуляции.

Особенности состояния показателей гемодинамического резерва глазничной артерии у пациентов с АГ 2 степени представлены в таблице 5.

Таблица 5

Изменение показателей  эндотелийнезависимой вазодилатации ГА при АГ 2 степени

 Показатель, единицы

ГА до НГ

 (n = 162)

ГА после НГ

 (n = 162)

М

± SD

М

± SD

Диаметр, мм

3,18

0,22

3,19

0,22

Vmed, см/с

20,2

13,2

20,71

13,28

Vmax, см/с

40,5

13,6

41,61

12,38

Vmin, см/с

9,1

5,4

8,54

6,57

IR

0,78

0,05

0,79

0,07

IP

1,55

0,32

1,59

0,32

Vvol med, мл/мин

105,3

29,5

108,44

21,36

S/D

4,45

0,23

4,87

0,27

Примечание:  Значимость различий * < 0.05

Как видно из таблицы, при АГ 2 степени под влиянием нитроглицерина значимых изменений  диаметра ГА и скорости кровотока не происходит за счет плотности, ригидности артерии и увеличения периферического сопротивления кровотоку в микроциркуляторном русле и затруднения венозного оттока. Индекс церебро-васкулярной реактивности (ИР) оказался отрицательным и равным 0,97.

     Заключение

Таким образом, гемодинамический, цереброваскулярный резерв или церебральный перфузионный резерв (ЦПР), определяемый по состоянию эндотелийнезависимой вазодилатации ГА в ответ на функциональную нагрузку при сублингвальном введении 0,25 мг нитроглицерина, оказался значительно сниженным, начиная с высокого нормального артериального давления и достигая максимума при 2 степени АГ. Значимых изменений  диаметра ГА и уменьшения скорости кровотока по ней не происходит за счет плотности, ригидности и, возможно, тонуса  артерии, увеличения периферического сопротивления кровотоку в микроциркуляторном русле и затруднения венозного оттока. С увеличением степени повышения АД у пациентов с АГ без субклинического изменения органов-мишеней и небольшой длительностью ее существования (до 3 лет) гипертоническое ремоделирование глазничной артерии, в виде увеличения плотности и ригидности ее, возрастает, способствуя меньшему увеличению диаметра ее и снижению ЦПР, что приводит к активации и, в последующем, к дисфункции миогенных механизмов ауторегуляции мозговых сосудов. Данные факты свидетельствуют о необходимости антигипертензивной терапии на ранней стадии АГ, а также выявлению причин полученного эффекта после приема нитроглицерина.  Статистически значимых гендерно-возрастных отличий не выявлено, что свидетельствует о схожести механизмов  изменения сосудов на начальном этапе развития гипертонического ремоделирования. При этом состояние эндотелийнезависимой вазодилатации правых и левых ГА существенных отличий не имеет.

Рецензенты:

Арямкина О.Л., д.м.н., профессор, профессор кафедры факультетской терапии Ульяновского государственного университета, г. Ульяновск.

Рузов В.И., д.м.н., профессор, зав. кафедрой факультетской терапии Ульяновского государственного университета, г. Ульяновск.