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.