Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

РЕГИОНАЛЬНАЯ ГЕМОДИНАМИКА ПОСЛЕ ФОРМИРОВАНИЯ АРТЕРИОВЕНОЗНОЙ ФИСТУЛЫ ДЛЯ ГЕМОДИАЛИЗА

Гурков А.С. 1 Лобов Г.И. 1
1 Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН
Исследовали кровоток в a. radialis и v. cephalica методом ультазвукового допплеровского сканирования и микроциркуляторный кровоток вкоже киcти методом лазерной допплнровской флоуметрии до и после формирования артериовенозной фистулы у гемодиализных пациентов. Показано, что после формирования артериовенозной фистулы кровоток в дистальной части a. radialis становится ретроградным. Объемная скорость кровотока по фистуле за 12 месяцев возрастает до 400-900 мл/мин. Микроциркуляторный кровоток в кисти снижается сразу же после формирования АВФ и продолжает уменьшаться на протяжении 12 месяцев. Нейрогенный тонус микрососудов возрастает, а миогенный уменьшается, что способствует перераспределению потока крови в капилляры. У 9% пациентов нейрогенный тонус микрососудов повышается недостаточно, что является основной причиной развития синдрома «обкрадывания».
артериовенозная фистула
кровоток
микрососуды
нейрогенный и миогенный тонус
1. Козлов В.И. Лазерная допплеровская флоуметрия и анализ коллективных процессов в системе микроциркуляции / В.И. Козлов, Л.В. Корси, В.Г. Соколов // Физиология человека. - 1998. - Т. 24. - № 6. - С. 112-121.
2. Крупаткин А.И., Сидоров В.В. Методические аспекты диагностики состояния
микроциркуляции крови / В: А.И. Крупаткин, В.В. Сидоров, ред. Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови. - М.: Медицина, 2005. - С. 6-25.
3. Fagrell B. Problems using laser Doppler on the skin in clinical practice/ In: B. Fagrell, ed. Laser Doppler. - London, Los Angeles, Nicosia:Med-Orion Publishing Company, 1994. - P. 49-54.
4. Huber T.S. Midterm outcome after the distal revascularization and interval ligation (DRIL) procedure/ T.S. Huber, M.P. Brown, J.M. Seeger, W.A. Lee //. J. Vasc. Surg. - 2008. - Vol. 48. - P. 926-932.
5. Jennings W.C. Primary arteriovenous fistula inflow proximalization for patients at high risk for dialysis access-associated ischemic steal syndrome/ W.C. Jennings, R.E. Brown, C. Ruiz// J. Vasc. Surg. - 2011. - Vol. 54. - № 2. - Р. 554-558.
6. Kaiser M. Noninvasive assessment of burn wound severity using optical technology: a review of current and future modalities// J. Burns. - 2011. - Vol. 37. - P. 377-386.
7. Kvandal P. Regulation of human cutaneous circulation evaluated by laser Doppler flowmetry, iontophoresis, and spectral analysis: importance of nitric oxide and prostangladines/ P. Kvandal, A. Stefanovska, M.Veber// Microvasc. Res. - 2003. - Vol. 65. - P. 160-171.
8. Reifsnyder T. Arterial pressure gradient of upper extremity arteriovenous access steal syndrome: treatment implications/ T. Reifsnyder, G.J. Arnaoutakis// Vasc. Endovascular Surg. - 2010. - Vol. 44, - № 8. - P. 650-653.
9. Saucy F. Is intra-operative blood flow predictive for early failure of radiocephalic arteriovenous fistula? / F. Saucy, E.Haesler, C.Haller, S.Déglise, D.Teta, J.M.Corpataux// Nephrol. Dial. Transplant. - 2010. - Vol. 25, - № 3. - P. 862-867.
10. Yvonne-Tee G.B. Noninvasive assessment of cutaneous vascular function in vivo using capillaroscopy, plethysmography and laser-Doppler instruments: its strengths and weaknesses// Clin. Hemorheol. Microcirc. - 2006. -Vol. 34. - P. 457-473.
 Введение

 После формирования артериовенозной фистулы (АВФ) у пациентов с хронической почечной недостаточностью, в терминальной стадии (ТХПН), нередко в дистальной части прооперированной конечности наблюдаются серьезные ишемические осложнения. Клинически значительное ухудшение кровотока обнаруживается у 8-10 % пациентов, перенесших операцию по формированию постоянного сосудистого доступа (ПСД) [4,8]. В большинстве случаев после формирования АВФ в нижней трети предплечья по типу «конец  v. cephalica  - бок  a. radialis» в дистальной части лучевой артерии  регистрируется ретроградный кровоток [9]. Однако, изменение направления кровотока в лучевой артерии дистальнее анастомоза, не является непосредственной причиной ишемии конечности. Нередко тяжелые формы ишемии выявляются при функционирующей низкопотоковой АВФ, а также - при антеградном кровотоке в дистальной части  a. radialis [5]. Механизмы развития ишемии тканей после формирования АВФ недостаточно изучены. В литературе практически нет данных о состоянии сосудов микроциркуляторного русла, параметрах и механизмах регуляции микрокровотока в дистальной части конечности после формирования АВФ.

Цель исследования

 Задача настоящего исследования заключалась в получении методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) [1,2] информации о состоянии микрокровотока в коже кисти пациентов с ТХПН до и после формирования у них АВФ и сопоставлении полученных данных с результатами исследования объемной скорости кровотока в крупных сосудах предплечья. 

Материал и методы

 Обследовано 152 пациента в возрасте от 33 до 67 лет (81 мужчина и 71 женщина) с ХПН в терминальной стадии. Пациенты были направлены нефрологическим центром Санкт-Петербурга в городские клинические больницы № 4 и № 31 для создания ПСД. У пациентов была сформирована АВФ в нижней трети предплечья по типу «конец  v. cephalica - бок  a. radialis». Первое исследование проводилось за 1-2 дня до формирования АВФ, второе - по окончании операции, последующие - через 1 неделю, 1, 2, 4 и 12 месяцев после формирования АВФ. Для оценки скорости кровотока в артерии и вене применяли  стационарный цветной УЗИ-сканер Vivid 3 с линейным датчиком с частотой сканирования 7 МГц с использованием триплексного режима. Исследование микрокровотока в коже кисти проводили при помощи одноканального лазерного анализатора кровотока ЛАКК-02, исполнение 4. Регистрировали параметры микроциркуляции крови в коже подушечки второго пальца руки [3], на которой планировалась, а в последующем, формировалась АВФ. Для регистрации ЛДФ-грамм и анализа их амплитудно-частотных характеристик применяли прилагаемое к аппарату  стандартное программное обеспечение, работающее в операционной системе Windows XP.  Обработку полученных результатов проводили с помощью про-граммы StatSoft STATISTICA 6.1.478. Полученные данные представлены в виде средних значений с их стандартным отклонением (M±SE). При обработке полученных результатов для установления достоверности различий между данными, полученными в разные сроки после формирования АВФ, использо-вали критерий t-Стьюдента и критерий Манна-Уитни. Различия считали статистически значимыми при p < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

 В табл. 1 представлены усредненные результаты исследования кровотока в a. radialis и v. cephalica у 118 пациентов, у которых после наложения анастомоза сформировалась зрелая АВФ, и им проводилось лечение программным гемодиализом. У 34 пациентов на протяжении 2-4 месяцев наблюдения были выявлены признаки нефункционирующей АВФ, им в последующем были сформированы повторные АВФ в других сосудистых областях. Данные, полученные при обследовании пациентов этой группы, были исключены из анализа и статистической обработки.

Таблица 1. Объемная скорость кровотока в a. radialis  и v. cephalica до формирования АВФ и в разные сроки функционирования АВФ

Объемная скорость кровотока

До операции

В конце операции

1 неделя

1 мес

2 мес

4 мес

12 мес

A. radialis ( выше анастомоза), мл/мин

 

27,8± 4,14

68,4±8,22

250,5± 47,28

355± 84,23

426,3± 148,6

470,4± 163,4

532,4± 193,3

A. radialis (ниже анастомоза), мл/мин

-8,41± 5,11

-19,9± 7,53

-81,5± 23,48

-92,3± 37,31

-96,1± 43,27

-99,8± 46,88

V. cephalica , мл/мин

19,3± 4,18

77,9± 10,11

267,4± 63,11

432,3± 107,1

521,7± 167,1

582,4± 185,4

624,2± 202,4

Примечание: «-» во второй строке означает ретроградное направление кровотока в дистальной части лучевой артерии.

После формирования АВФ характер кровотока в лучевой артерии существенно изменялся: в проксимальной ее части средняя объемная скорость кровотока возрастала в несколько раз, а в дистальной части у 87 % пациентов кровоток изменил направление с антеградного на - ретроградный.  На протяжении первой недели функционирования АВФ наблюдался наибольший прирост скорости объемного кровотока, а к 4 месяцам кровоток по АВФ практически достигал максимума (табл. 1). Спустя 4 месяца после формирования АВФ у 93 % пациентов объемная скорость кровотока по АВФ представляла собой сумму объемной скорости кровотока по проксимальной части a. radialis  и объемной скорости ретроградного кровотока по ее дистальной части, у 7 % пациентов объемная скорость кровотока по АВФ была меньше объемной скорости кровотока по проксимальной части a. radialis  в связи с антеградным направлением кровотока в ее дистальной части. Кровоток по зрелой радиоцефалической фистуле (функционирующая фистула старше 4 мес.) значительно варьировал: от 400 до 900 мл/мин. Рекомендуемые в литературе величины кровотока для дистальной АВФ находятся в достаточно большом диапазоне (500-1000 мл/мин) [9]. Такая величина объемного кровотока по АВФ обеспечивает необходимый кровоток через диализатор, но не гарантирует сохранность чувствительных и двигательных функций дистальной части прооперированной конечности.

Поскольку крупные кровеносные сосуды выполняют функцию коллекторов и не участвуют в обмене веществ между кровью и тканями, представлялось интересным оценить после формирования АВФ изменения и характер кровотока в сосудах микроциркуляторного русла  в тканях дистальнее анастомоза  [2,6]. Было установлено, что показатель микроциркуляции в коже подушечки второго пальца к концу первой недели функционирования АВФ снизился на 25 % от исходной величины. По мере функционирования  АВФ показатель микроциркуляции продолжал снижаться и  через 12 месяцев после формирования АВФ составил около 46 % - от исходного (табл. 2). 

Таблица 2 Показатели микроциркуляторного кровотока  в коже кисти пациентов с ТХПН до и после формирования артериовенозной фистулы

Показатель

До операции

Через 1 неделю

Через 1 мес

Через 2 мес

Через 4 мес

Через 12 мес

Показатель микроциркуляции, пф. ед.

17,47±

5,38

13,18±

4,58*

11,62±

4,78*

10,44±

3,63*

9,46±

3,92*

8,08±

3,43*

Среднеквадратическое отклонение,  пф. ед.

1,69±0,81

1,64±

0,61

1,58±

0,71

1,54±

0,62

1,53±

0,57*

1,50±

0,62*

Амплитуда нейрогенных колебаний,  пф. ед.

1,16±0,55

1,00±

0,42*

0,93±

0,41*

0,86±

0,43*

0,81±

0,45*

0,78±

0,40*

Амплитуда миогенных колебаний, пф. ед.

0,52±0,21

0,89±

0,33*

1,08±

0,37*

1,17±

0,42*

1,27±

0,36*

1,33±

0,42*

Амплитуда эндотелийзависимых колебаний,  пф. ед.

1,32±

0,56

1,30±

0,63

1,28±

0,49

1,21±

0,55*

1,19±

0,45*

1,17±

0,43*

Нейрогенный тонус, отн. ед.

5,31±2,03

8,42±

2,31*

9,04±

3,34*

9,96±

3,77*

10,94±

4,17*

12,11±

4,22*

Миогенный тонус, отн. ед.

11,37±

3,88

8,83±

2,93*

7,97±

2,55*

7,26±

2,41*

7,14±

2,31*

7,03±

2,22*

Эндотелийзависимый компонент тонуса, отн. ед.

4,46±2,14

4,79±

2,36

4,97±

2,47*

5,49±

2,81*

5,80±

2,91*

6,82±

3,16*

Показатель шунтирования, отн. ед.

2,11±0,71

1,44±

0,51*

1,11±

0,48*

0,91±

0,44*

0,74±

0,37*

0,58±

0,21*

Примечание: * - p<0,05.

Вейвлет-анализ позволил установить, что амплитуда нейрогенных колебаний в переменной составляющей ЛДФ-грамм после формирования АВФ снизилась, а  нейрогенный тонус микрососудов исследуемой области за время наблюдения повысился с 5,31±2,03 до 12,11±4,22 отн. ед. Известно, что уменьшение амплитуды нейрогенных колебаний является индикатором увеличения сопротивления и уменьшения кровотока по артериоло-венулярным шунтам [1,10]. Полученные величины нейрогенного сосудистого тонуса в коже кисти у пациентов с АВФ позволяют сделать заключение об изменении функционального вклада нейрогенной регуляции в общую перфузию тканей, заключающегося в увеличении тонического напряжения гладких мышц артериоло-венулярных шунтов, ограничении кровотока по ним и перераспределении потока крови в микроциркуляторном русле, преимущественно в сосуды обменного типа.

Амплитуда миогенных колебаний сосудистого тонуса  увеличилась сразу же после формирования у пациентов АВФ  и возрастала на протяжении всего времени наблюдения, т.е. отмечалось выраженное увеличение вклада миогенного компонента в модуляцию микрокровотока (табл. 2).  Известно, что возрастание миогенных колебаний в ЛДФ-грамме свидетельствует о снижении тонуса прекапиллярных сфинктеров, регулирующих приток крови в нутритивное русло [1,2]. Уменьшение тонуса прекапилляров наряду с увеличением нейрогенного тонуса создают условия для преимущественного потока крови через капилляры. Об усилении кровотока по капиллярам свидетельствует и динамика показателя шунтирования (табл. 2). Известно,  что уменьшение показателя шунтирования меньше 1 означает поступление основного объема крови, проходящего через микроциркуляторное русло, в нутритивное звено микроциркуляции  [1,7,10]. 

У 12 пациентов (7 мужчин и 5 женщин) на протяжении 4 месяцев после формирования АВФ были отмечены субъективные и объективные признаки синдрома «обкрадывания»: жалобы на парестезии, боли во время сеансов гемодиализа и вне сеансов, выраженное уменьшение мышечной силы.  У 3 пациентов из  этой группы кровоток по АВФ достигал максимальных величин, зарегистрированных в нашем исследовании (800-900 мл/мин), 5 пациентов имели кровоток в пределах 600-700 мл/мин; а у 4 пациентов с развившимся синдромом «обкрадывания» объемный кровоток через 4 месяца функционирования АВФ составлял менее 500 мл/мин. Было установлено, что у этих пациентов уже к концу 1 недели после формирования АВФ показатель микроциркуляции в коже кисти был достоверно меньше по сравнению со средней величиной показателя микроциркуляции в общей группе обследованных.  Вейвлет-анализ ЛДФ-грамм пациентов с синдромом «обкрадывания» позволил выявить у них к концу 1 недели функционирования АВФ значительно более низкий нейрогенный компонент тонуса микрососудов (увеличился на 1,27 отн. ед.) по сравнению  с аналогичным показателем в общей группе обследованных (увеличился на 3,11 отн. ед.) (рис 1).

В то же время миогенный компонент сосудистого у пациентов с синдромом «обкрадывания» статистически не отличался от аналогичного показателя в общей группе пациентов.

Рис. 1. Динамика показателя микроциркуляции (ПМ) и нейрогенного тонуса (НТ) микрососудов кожи кисти в общей группе обследованных и в группе пациентов с синдромом «обкрадывания» (ПМ1 и НТ1) на протяжении 12 месяцев наблюдения

Таким образом, после формирования АВФ и на протяжении всего времени ее функционирования, общий микрокровоток в тканях конечности дистальнее анастомоза существенно уменьшается, у некоторых пациентов до критической величины. При этом местные регуляторные механизмы сосудистого тонуса (нейрогенный и миогенный), вызывая констрикцию артериоловенулярных шунтов и дилатацию прекапиллярных сфинктеров, приводят к снижению показателя шунтирования в ткани и  перераспределяют поток крови в микроциркуляторном русле таким образом, что большая его часть проходит через капилляры и принимает участие в обменных процессах в тканях. В итоге по капиллярам тканей ниже анастомоза поток крови снижается в значительно меньшей степени по сравнению с уменьшением общего микрокровотока в этих тканях.

При анализе показателей, характеризующих микрокровоток в коже ладони прооперированной конечности, в общей группе пациентов и в группе пациентов с развившимся синдромом «обкрадывания», прежде всего, следует отметить достоверные различия в величине показателя микроциркуляции и нейрогенного тонуса микрососудов. Причины  выраженного ухудшения перфузии тканей ниже анастомоза в группе пациентов с развившимся синдромом «обкрадывания» этой неясны. Однако, более важными в данной группе пациентов, по нашему представлению, являются изменения нейрогенного тонуса микрососудов в прооперированной конечности. На протяжении всего времени наблюдения в группе пациентов с синдромом «обкрадывания» нейрогенных тонусов микрососудов был на 20-25 % меньше аналогичного показателя в общей группе обследованных. Низкий нейрогенный тонус микрососудов кожи приводит к преимущественному сбросу артериальной крови из артериол в венулы по артериоло-венулярным анастомозам [1,10], кровоток по капиллярам в условиях ухудшения перфузии тканей после формирования АВФ  возрастает незначительно, что, наряду с уменьшением показателя микроциркуляции, может быть одной из основных причин развивающейся ишемии тканей дистальной части конечности.

Заключение

У части пациентов с ТХПН (по нашим данным, это около 10 %)  возможности нервной регуляции  микрокровотока в тканях дистальной части конечности по каким-то причинам ограничены и при формировании АВФ, приводящей к уменьшению перфузии тканей конечности ниже анастомоза, нервная регуляция не справляется с задачей ограничения кровотока через артериоловенулярные шунты. В итоге, слабая степень констрикции артериоло-венулярных шунтов на фоне уменьшения общего микрокровотока в тканях дистальной части конечности не обеспечивает необходимого увеличения капиллярного кровотока в тканях кисти, что способствует развитию синдрома «обкрадывания».

Рецензенты:

  • Пантелеев С.С., д.б.н., заведующий лабораторией кортико-висцеральной физиологии Института физиологии им. И.П.Павлова РАН, г. Санкт-Петербург.
  • Чурина С.К., д.м.н.,  профессор, заведующий лабораторией экспериментальной и клинической кардиологии Института физиологии им. И.П.Павлова РАН. г. Санкт-Петербург.

Библиографическая ссылка

Гурков А.С., Лобов Г.И. РЕГИОНАЛЬНАЯ ГЕМОДИНАМИКА ПОСЛЕ ФОРМИРОВАНИЯ АРТЕРИОВЕНОЗНОЙ ФИСТУЛЫ ДЛЯ ГЕМОДИАЛИЗА // Современные проблемы науки и образования. – 2011. – № 6. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=5200 (дата обращения: 26.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074