Клиническое значение определения эластических свойств сосудов и уровней артериального давления в различных сосудистых бассейнах у больных артериальной гипертонией - Автореферат

Для оценки жесткости сосудистой стенки японскими исследователями предложен новый показатель - сердечно-лодыжечный сосудистый индекс жесткости CAVI, который позволяет оценить жесткость сосудистой стенки вне зависимости от уровня АД, действующего на стенку артерии в момент регистрации. Показано, что традиционное измерение АД на плечевой артерии не отражает истинный уровень центрального давления, повреждающее действие его на сосуды, не всегда позволяет адекватно оценивать эффективность антигипертензивной терапии (Asmar R.G., et al., 2001; London G.M., et al., 2004; Nichols W.W., OROURKE M.F., 2005; Поэтому представляется целесообразным провести апробацию современных методов оценки эластических свойств сосудистой стенки, внедрить метод контурного анализа пульсовой волны, методику одновременной регистрации артериального давления в различных сосудистых бассейнах, и на основании этих методов изучить роль артериальной жесткости в развитии артериальной гипертонии и ее осложнений. Используя в качестве модели различные темпы ремоделирования сосудов эластического и мышечного типа, определить роль эластичности сосудистой стенки в формировании гипертонии в различных возрастных группах. Разработано новое направление диагностики и лечения артериальной гипертонии, профилактики сердечно-сосудистых осложнений путем выявления патогенетических механизмов повышения АД на основе контурного анализа пульсовой волны, определения эластических свойств сосудов и уровней АД в аорте и в сосудистых бассейнах верхних и нижних конечностей.

По теме диссертации опубликовано 80 работ, из них 34 - в центральной печати, 16 - в зарубежной печати, 15 - в рецензируемых журналах.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 336 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 11 глав собственных исследований, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы.

Диссертационная работа иллюстрирована 40 рисунками и 100 таблицами. Список литературы содержит библиографические сведения о 421 литературном источнике, из них 76 - отечественных и 345 - зарубежных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Контрольную группу составили 505 практически здоровых людей (224 мужчины и 281 женщина) в возрасте 17-91 лет (средний возраст - 39,3±19,07 лет). В эту группу включались лица, не предъявлявшие жалоб, считавшие себя практически здоровыми, не имевшие клинических признаков поражения сердечно-сосудистой и других систем, с уровнем офисного АД ниже 140/90 мм рт.ст.

В группу больных АГ вошли 1044 пациента с эссенциальной АГ I-III степени в возрасте от 17 до 98 лет (50,9±16,39 лет). Длительность АГ составила от 6 месяцев до 48 лет (8,5±7,96 лет). Средние цифры офисного САД составили 150,1±18,15 мм рт.ст., офисного ДАД - 90,1±11,79 мм рт.ст. Электрокардиографические признаки гипертрофии левого желудочка выявлялись у 54,6%. Уровень глюкозы в венозной плазме натощак составил в среднем 5,2±0,84 ммоль/л, общего холестерина - 5,8±1,26 ммоль/л. На основе полученных данных обследования I стадия АГ была выявлена у 438 (42%) больных, II - у 282 (27%) и III - у 324 (31%) пациентов.

В группу больных сахарным диабетом вошел 261 человек (55 - с 1 типом и 206 - со 2 типом) средней степени тяжести в возрасте от 17 до 80 лет (51,7±11,82 лет). Все больные СД получали пероральную сахароснижающую терапию и/или инсулинотерапию. Стаж СД колебался от 1 до 30 лет и составил в среднем 7,18±6,48 лет. У 153 (87,4%) пациентов наблюдалась АГ I-III степени, все они получали терапию антигипертензивными препаратами. Уровень глюкозы в венозной плазме натощак составил в среднем 9,89±3,29 ммоль/л, общего холестерина - 6,0±1,56 ммоль/л. Концентрационная и азотовыделительная функции почек у пациентов с сахарным диабетом были сохранены.

Из исследования исключались больные с симптоматической АГ, с пороками сердца, обострениями ИБС, перенесшие в течение ближайших 6 месяцев инфаркт миокарда или инсульт, с почечной, печеночной, легочной, тяжелой сердечной (III-IV функциональные классы) недостаточностями, другими сопутствующими острыми и хроническими заболеваниями в стадии декомпенсации и обострения.

Для оценки состояния сосудистой системы использован метод объемной сфигмографии с помощью аппарата «VASERA-1000» («Fukuda Denshi», Япония). Аппарат автоматически осциллометрическим методом измеряет АД, с помощью объемной сфигмографии регистрирует пульсовые волны и осуществляет необходимые измерения, которые характеризуют жесткость магистральных сосудов. В данном исследовании использовался плече-лодыжечный метод регистрации скорости распространения пульсовой волны: между плечом и правой голенью (R-PWV, м/с), между плечом и левой голенью (L-PWV, м/с), между сердцем и плечом (B-PWV, м/с). R-PWV и L-PWV - скорость распространения пульсовой волны по сосудам преимущественно эластического типа, B-PWV - скорость распространения пульсовой волны по сосудам преимущественно мышечного типа. С помощью аморфных датчиков регистрировалась каротидно-феморальная СРПВ (PWV-аорта, м/с). Определялся сердечно-лодыжечный сосудистый индекс (CAVI), не зависящий от уровня АД в момент регистрации и отражающий истинную жесткость стенки сосудов. Этот индекс оценивает жесткость артериальной стенки, обусловленную ее морфологическими изменениями и, в меньшей степени, сосудистым тонусом. Вычисляется по формуле: CAVI = 1/a [1/k2(LNPS/Pd)PWV?2 b], где Ps - систолическое АД, Pd - диастолическое АД, PWV? - СРПВ, k, a, b - постоянные величины.

Кроме того, определялись индекс аугментации (AI): AI-R - показатель, получаемый при регистрации пульсовой волны на плечевой артерии (справа); лодыжечно-плечевой индекс (R/L-ABI) справа/слева, биологический возраст (лет).

Аппланационная тонометрия на аппарате «SPHYGMOCOR» («ATCOR medical», Австралия) осуществлялась с целью определения центрального АД и контурного анализа пульсовых волн. С помощью аппланационного датчика регистрировалась пульсовая волна на лучевой артерии, методом инверсированной трансферной функции определялась пульсовая волна в восходящем отделе аорты. Для калибровки АД оно измерялось на плечевой артерии. По форме пульсовой волны (рис. 1) определялись показатели периферической гемодинамики: периферические виды давления (мм рт.ст.) - систолическое (P-SP), диастолическое (P-DP), пульсовое (P-PP) давление, давление в точке P1 (P-P1), соответствующее уровню АД, обусловленному сердечным выбросом, и в точке P2 (P-P2), соответствующее уровню АД в точке отраженной волны; центральные виды давления (мм рт.ст.) - систолическое (C-SP), диастолическое (C-DP) и пульсовое (C-PP) давление, давление в точке P1 (С-Р1) и в точке Р2 (С-Р2). Кроме того, определялось центральное давление аугментации (C-AP = С-Р2 - С-Р1, мм рт.ст.), индексы аугментации (%) периферический (P-AI = (P-P2 - P-DP) / (P-P1 - P-DP)) и центральный (C-AI = (С-Р2 - C-DP) / (C-P1 - C-DP)), индекс аугментации (C-AP/C-PP) с поправкой на ЧСС (C-AGPH-HR75, %). Измерялись временные показатели: время Т1 (С-Т1, мс), время начала отраженной волны (С-Т1R, мс), время Т2 (С-Т2, мс).

Рис. 1. Расчет показателей центральной и периферической пульсовой волны по методу аппланационной тонометрии

Суточное мониторирование АД (СМАД) проводилось с помощью автоматической портативной системы «A&D ТМ-2021» (Япония). Рассчитывались средние цифры АД за сутки, за дневные и ночные часы (мм рт.ст.), вариабельность АД (мм рт.ст.), показатель нагрузки систолическим и диастолическим давлением за сутки, за день и за ночь (индекс времени, %), степень ночного снижения систолического и диастолического АД (%).

Графический анализ тонов Короткова осуществлялся с целью оценки основных показателей центральной гемодинамики. Исследование проводилось на аппарате KSG (Korotkoff Soundgraph), серийная модель GP-303 («Parama-Tech», Япония). Это ртутный сфигмоманометр, который во время автоматического измерения АД с помощью манжетки на плечевой артерии записывает пульсовые волны, а специальной мембраной регистрирует вибрации - тоны Короткова. Важным достоинством аппарата является определение ударного объема (УО, мл) и минутного объема крови (МОК, л/мин), сердечного индекса (СИ, л/м2), общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС, дин/сек/см-5).

Исследование сонных артерий проводилось на ультразвуковом аппарате «Sonos-2500» («Hewlett Packard», США) сосудистым датчиком 7,5/5,5 МГЦ. Оценивались качественные и количественные показатели: форма и диаметр общих сонных артерий, их проходимость и эхогенность, деформации, наличие атеросклеротических бляшек, величина и состояние комплекса интима-медиа (КИМ). Величина КИМ (ВКИМ) оценивалась на протяжении 1 см задней стенки общей сонной артерии в 2 точках - в области бифуркации (КИМ1) и на отдалении (КИМ2).

ЭХОКГ обследование проводилось на ультразвуковом аппарате «Sonos - 2500» («Hewlett Packard», США). При ЭХОКГ в М-режиме измерялась масса миокарда левого желудочка (ЛЖ), индекс массы миокарда ЛЖ рассчитывался как отношение массы миокарда ЛЖ к площади поверхности тела, согласно стандартной номограмме. Определялись показатели, характеризующие систолическую и диастолическую функцию левого желудочка.

Полученные результаты обработаны статистически. Данные выражались в виде: средняя (М) ± стандартное отклонение (SD). В зависимости от характера распределения использовались параметрические и непараметрические методы статистики. Для определения статистической значимости различий использовались критерий t Стьюдента, критерии Колмогорова-Смирнова, U-критерий Манн-Уитни. Для оценки динамических изменений внутри групп применялись критерий знаков, критерий t. Для сравнения более 3-х групп использовался анализ вариант ANOVA. При сравнении дискретных переменных использовался критерий c2 и точный критерий Фишера. Для оценки корреляционной связи количественных признаков применялись методы линейной регрессии и корреляционный анализ (коэффициенты корреляции Пирсона, Спирмена). Для выявления взаимосвязи нескольких признаков использован многомерный регрессионный анализ. Различия и корреляционные связи считались статистически значимыми при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Показатели эластических свойств сосудов и уровни АД в сосудистых бассейнах верхних и нижних конечностей у здоровых людей

В таблице 1 представлены показатели эластических свойств сосудов у здоровых людей. В статистическую обработку не вошли пациенты (53 человека) старших возрастных групп с лодыжечно-плечевым индексом менее 0,9. Группы мужчин и женщин рандомизированы по возрасту (n=426). Нами получены показатели объемной сфигмографии, которые могут служить показателями нормы. Как видно из представленных результатов, у мужчин большинство показателей, отражающих жесткость сосудистой стенки, были несколько выше, чем у женщин.

Таблица 1. Показатели эластических свойств сосудов у здоровых людей (M±SD)

Показатели Вся группа (n=452) Мужчины (n=173) Женщины (n=253)

Возраст (лет) 39,4±18,58 36,6±16,39 36,3±14,63

PWV-аорта м/с 7,2±2,65 6,5±2,28 7,3±2,55*

R-PWV м/с 11,9±2,17 11,9±1,54 11,36±1,74*

L-PWV м/с 11,9±2,09 11,9±1,54 11,4±1,63*

B-PWV м/с 6,2±1,29 6,0±1,13 6,0±1,12

CAVI1 7,8±1,10 7,7±0,66 7,5±0,79**

CAVI 2 7,04±1,36 6,8±0,81 6,76±0,92

AI-R 0,88±0,19 0,85±0,2 0,89±0,18

RB-UT 142,2±41,02 134,8±39,01 143,8±41,96*

LB-UT 142,0±40,84 134,4±38,44 144,5±42,27*

RA-UT 131,4±18,1 127,9±14,96 132,2±16,71*

LA-UT 131,1±17,63 127,3±13,89 130,7±15,44*

Биолог.возраст 38,5±18,5 37,1±15,48 34,4±15,79

Примечание: * - p<0,05; ** - p<0,01 по сравнению с мужчинами

Аппарат «VASERA-1000» позволяет регистрировать СРПВ в аорте каротидно-феморальным методом. Для оценки жесткости сосудов преимущественно эластического типа методом объемной сфигмографии используется плече-лодыжечная СРПВ с правой и с левой стороны (R-/L-PWV). Это наиболее глобальный участок, который используется для оценки эластических свойств сосудов. Величина его у женщин была незначительно, но статистически значимо меньше, чем у мужчин. Плечевая СРПВ (B-PWV - от сердца до плечевой артерии) отражает состояние сосудов преимущественно мышечного типа, средняя величина ее не зависела от пола.

Наибольшее значение для оценки истинной жесткости сосудов, не зависимой от уровня АД во время исследования, имеет сердечно-лодыжечный сосудистый индекс CAVI, который соответствует индексу жесткости b и отражает степень ремоделирования сосудов. Нами регистрировались два индекса CAVI, один из них CAVI1 - оценивал жесткость сосудов на участке от сердца до артерий голени (регистрировался методом объемной сфигмографии), второй индекс - CAVI2, который характеризует жесткость в аорте.

Следует отметить, что при регистрации показателей CAVI2 и PWV-аорта используются аморфные датчики, поэтому качественная регистрация пульсовых волн встречает определенные трудности и не всегда гарантирует достоверность результатов. Наиболее стабильные результаты получены при регистрации CAVI1, поэтому в своих исследованиях мы ориентировались преимущественно на этот показатель. Показатель сосудистой жесткости был несколько выше у мужчин, чем у женщин.

Время подъема пульсовой волны в плечевых (R(L)B-UT) и лодыжечных артериях (R(L)A-UT) является дополнительным показателем и используется для диагностики окклюзии артерий.

Как известно, возрастная инволюция сосудистой стенки является ведущим фактором повышения ее жесткости. При увеличении возраста происходит постепенное увеличение всех показателей, отражающих жесткость сосудов. Наибольшую зависимость от возраста проявляют показатели СРПВ по сосудам эластического типа, особенно высокие темпы нарастания СРПВ определены у нормотоников после 50 лет. За все возрастные периоды величина показателя R-PWV увеличилась на 61%. Следует отметить незначительное увеличение величины CAVI1 в молодом и среднем возрасте и быстрое нарастание индекса жесткости в старшей возрастной группе.

По данным корреляционного анализа наиболее высокую зависимость от возраста имеет CAVI1 (r=0,71, p=0<0,001), несколько меньше эта зависимость - у плече-лодыжечной СРПВ (R-PWV - r=0,64, p<0,001, L-PWV - r=0,59, p<0,001) и сердечно-плечевой СРПВ (B-PWV - r=0,51, p<0,001). Достаточно высокую зависимость от возраста проявил и индекс аугментации (AI-R - r=0,53, p<0,001).

На основании полученных результатов нами предлагаются формулы для расчета должных величин основных показателей объемной сфигмографии в зависимости от возраста для российской популяции: B-PWV (м/с) = 4,6 0,04 ? возраст

R-PWV (м/с) = 8,9 0,08 ? возраст

L-PWV (м/с) = 9,3 0,07 ? возраст

CAVI1 = 5,99 0,04 ? возраст

CAVI2 = 6,32 0,04 ? возраст

AI-R = 0,6 0,007 ? возраст

Метод объемной сфигмографии позволяет одновременно определять уровни АД в сосудистых бассейнах верхних и нижних конечностей. Отмечена склонность к более высоким цифрам систолического АД на правой руке. Асимметрия в уровнях САД более 10 мм рт.ст. отмечена на руках у 14%, а на ногах у 21% здоровых людей. У нормотоников уровень САД на ногах в среднем был выше на 14 мм рт.ст. (р<0,001), чем на руках. Уровень ПАД на ногах был выше на 19 мм рт.ст. (р<0,001), чем на руках. При этом уровень ДАД был ниже на ногах на 4,7 мм рт ст., чем на руках. Соотношение между уровнями АД в различных сосудистых бассейнах в значительной степени зависит от возраста.

Нами проанализирована зависимость уровней АД в сосудистых бассейнах верхних и нижних конечностей от возраста у здоровых людей (табл. 2). В возрасте до 20 лет уровень САД был несколько выше, чем в возрастной группе от 20 до 30 лет, за счет ПАД.

В последующих возрастных группах увеличение САД происходило на руках за счет ДАД, а на ногах за счет как ДАД, так и ПАД. У здоровых людей после 60 лет ДАД снижается, но происходит более существенный прирост ПАД. Таким образом, проведенные исследования показали, что в молодом возрасте на уровень САД преимущественное влияние оказывает высокий ударный объем. Увеличение САД в средних и старших возрастных группах, особенно в бассейнах нижних конечностей, происходит преимущественно за счет увеличения жесткости сосудов.

Показатели эластичности сосудов и уровни АД в сосудистых бассейнах верхних и нижних конечностей у больных АГ

У больных АГ статистически значимо увеличены все показатели сосудистой жесткости. В наибольшей степени увеличена каротидно-феморальная СРПВ (на 26%, р<0,001), плече-лодыжечная СРПВ больше на 19,5%, (р<0,001), сердечно-плечевая на 15,6%. Индекс жесткости CAVI1 у больных АГ больше на 17,5% (р<0,001), а CAVI2 - на 13,3% (р<0,001). Полученные результаты свидетельствуют, что у больных АГ в большей степени повышена жесткость сосудов эластического типа. Это свидетельствует о том, что степень ремоделирования сосудов определяется уровнем АД - силой повреждающего действия пульсовой волны на сосудистую стенку.

Проанализировано влияние различных уровней АД на жесткость сосудов. Показано, что при увеличении уровня АД происходит увеличение показателей СРПВ и индексов CAVI. Причем, более существенная взаимосвязь выявлена между показателями жесткости и уровнями АД, которые превосходят нормальные значения. Увеличение АД от оптимальных цифр до уровня нормального высокого давления не приводило к существенному увеличению СРПВ и индексов жесткости, а у гипертоников повышение АД сопровождалось более выраженным повышением СРПВ.

Роль повышения уровня АД в увеличении жесткости сосудистой стенки иллюстрируется и результатами суточного мониторирования АД. Установлена корреляционная зависимость между показателями СМАД и жесткостью сосудов мышечного и особенно эластического типа. Наиболее выраженная зависимость была R-PWV от уровня ДАД за ночные часы (r=0,69, р<0,001), ИВДАД за ночь (r=0,67, р<0,001), несколько в меньшей степени - от уровня САД за ночные часы (r=0,52, р<0,001), ИВСАД за ночь (r=0,5, р<0,001). Выявлено негативное влияние недостаточного ночного снижения САД и ДАД на жесткость сосудов.

Как видно из таблицы 3 у больных АГ при увеличении возраста происходит повышение всех показателей, отражающих жесткость сосудов. Наибольшую зависимость от возраста проявляют показатели СРПВ по сосудам эластического типа, особенно высокие темпы нарастания СРПВ определены у гипертоников после 40 лет. Степень нарастания плече-лодыжечной СРПВ (R/L-PWV) у гипертоников составила 55,9% (р<0,001). У больных происходят возрастные структурные нарушения такие, как гипертрофия артериальной стенки, дегенерация или дезорганизация ее медии, приводящие к повышению артериальной жесткости и, соответственно, к увеличению СРПВ (Tomiyama H., et al., 2003).

Таблица 2. Показатели объемной сфигмографии у нормотоников различных возрастных групп в зависимости от возраста (n=505)

(ANOVA-тест)

Показатель ?20 лет M±SD (n=91) 21-30 лет M±SD (n=128) 31-40 лет M±SD (n=60) 41-50 лет M±SD (n=95) 51-60 лет M±SD (n=63) 61-70 лет M±SD (n=26) >70 лет M±SD (n=42) F p

Возраст 18,7±0,87 24,1±2,4 35,8±3,13 46,2±2,67 54,7±2,47 66,3±2,41 79,6±5,39 3100,43 <0,001

САД-рука 124,2±10,48 122,0±10,57 123,7±10,48 125,7±8,91 126,4±8,27 131,5±6,8 127,4±11,03 4,58 <0,001

ДАД-рука 73,9±8,65 75,5±7,07 78,2±7,35 80,6±6,51 81,5±6,84 82,3±4,86 78,1±6,67 11,68 <0,001

ПАД-рука 50,8±7,84 46,5±8,27 46,0±8,07 46,0±9,74 44,6±6,24 49,6±7,23 59,4±8,15 4,71 <0,001

СРАД-рука 92,6±8,32 91,5±8,82 93,4±8,08 95,7±6,94 96,9±7,87 101,2±6,33 97,8±9,94 8,29 <0,001

САД-нога 134,7±17,13 132,0±15,59 136,6±14,09 141,6±14,84 145,1±15,32 155,9±12,67 148,3±14,84 11,2 <0,001

ДАД-нога 70,2±9,97 70,5±9,05 74,2±8,39 75,4±9,02 77,8±9,5 78,9±7,2 72,2±10,2 7,08 <0,001

ПАД-нога 64,7±11,38 61,4±11,19 62,1±8,77 66,6±11,42 67,7±13,15 76,9±13,19 76,5±11,81 10,24 <0,001

СРАД-нога 92,6±10,14 92,4±9,93 95,4±9,75 99,1±10,41 102,5±11,88 107,2±10,43 98,3±10,85 11,59 <0,001

R-ABI 1,07±0,12 1,06±0,11 1,1±0,08 1,12±0,09 1,12±0,09 1,15±0,07 1,12±0,10 3,02 0,007

L-ABI 1,06±0,12 1,09±0,11 1,1±0,09 1,1±0,1 1,12±0,09 1,16±0,07 1,09±0,11 3,63 0,002

B-PWV 5,19±0,69 5,59±0,94 6,12±0,91 6,38±1,06 6,91±1,03 6,99±1,06 7,74±1,84 38,48 <0,001

R-PWV 10,23±1,17 10,87±1,16 11,52±1,08 11,72±1,33 13,01±1,51 14,73±1,23 16,54±2,39 103,21 <0,001

L-PWV 10,39±1,17 10,97±1,08 11,38±0,97 11,72±1,33 12,69±1,18 14,85±1,33 16,42±2,6 107,14 <0,001

PWV 6,76±2,57 7,11±2,38 6,22±1,79 7,21±2,54 7,11±2,8 7,53±2,38 9,49±3,01 4,57 <0,001

CAVI1 7,16±0,57 7,32±0,61 7,42±0,63 7,55±0,7 8,0±0,67 8,51±0,64 9,8±1,51 54,41 <0,001

CAVI2 6,31±0,49 6,54±0,37 6,58±0,72 6,74±0,74 7,27±1,14 7,49±1,09 8,78±2,11 20,37 <0,001

AI-R 0,75±0,09 0,79±0,09 0,92±0,19 0,99±0,23 1,06±0,23 0,87±0,05 0,98±0,09 16,65 <0,001

Таблица 3. Показатели объемной сфигмографии у больных АГ различных возрастных групп в зависимости от возраста (n=1044)

(ANOVA-тест)

Показатель ?20 лет M±SD (n=89) 21-30 лет M±SD (n=89) 31-40 лет M±SD (n=96) 41-50 лет M±SD (n=221) 51-60 лет M±SD (n=276) 61-70 лет M±SD (n=164) >70 лет M±SD (n=109) F p

Возраст 18,6±1,09 24,7±2,91 36,3±2,39 46,5±2,69 54,8±2,65 65,1±2,71 79,6±6,36 3677,6 <0,001

САД-рука 152,8±10,0 154,9±9,9 151,6±17,09 157,8±19,19 161,1±21,35 162,6±21,08 161,5±20,03 5,1 <0,001

ДАД-рука 84,6±7,9 91,5±10,86 96,8±12,87 100,1±11,13 98,8±12,19 95,9±11,68 90,8±9,71 19,9 <0,001

ПАД-рука 68,2±10,2 63,5±10,17 54,9±10,27 57,7±13,1 62,2±14,38 66,6±15,33 70,7±16,78 16,7 <0,001

СРАД-рука 106,7±7,8 113,5±11,3 115,8±16,87 122,5±16,06 125,4±17,26 125,2±15,49 122,9±15,02 16,6 <0,001

САД-нога 157,1±14,9 161,9±18,4 167,4±24,29 174,4±23,0 179,2±21,18 180,9±23,07 172,9±22,51 14,1 <0,001

ДАД-нога 80,1±8,78 85,4±11,21 93,2±13,96 93,7±11,63 93,8±13,01 93,0±13,48 86,9±15,39 13,5 <0,001

ПАД-нога 76,9±12,52 76,5±14,2 74,1±16,13 80,7±16,62 85,8±15,43 88,0±16,21 86,0±18,33 11,4 <0,001

СРАД-нога 107,4±10,2 111,9±13,9 119,8±17,91 123,0±15,47 126,5±16,93 127,5±17,69 122,0±16,44 16,9 <0,001

R-ABI 1,03±0,08 1,05±0,09 1,1±0,09 1,11±0,1 1,11±0,09 1,11±0,09 1,06±0,11 9,9 <0,001

L-ABI 1,03±0,08 1,06±0,09 1,13±0,1 1,13±0,11 1,13±0,11 1,11±0,09 1,04±0,17 13,2 <0,001

R-PWV 11,67±1,23 12,19±1,28 12,78±1,61 14,06±1,88 15,33±2,55 16,93±3,09 18,16±2,99 88,6 <0,001

L-PWV 11,57±1,17 12,25±1,28 12,62±1,37 13,94±1,82 15,27±2,23 16,94±3,11 18,03±3,07 100,6 <0,001

B-PWV 5,62±0,93 6,18±1,15 6,86±1,39 7,21±1,31 7,82±1,52 8,32±1,61 9,03±1,79 52,5 <0,001

CAVI1 7,79±0,63 8,21±0,81 7,89±0,83 8,59±1,18 9,65±1,49 10,18±2,04 10,53±1,57 36,0 <0,001

CAVI2 6,76±0,8 7,34±1,07 6,95±0,84 7,53±1,2 8,3±1,52 8,64±1,82 9,68±2,24 19,8 <0,001

AI-R 0,74±0,17 0,79±0,18 0,97±0,19 1,02±0,22 1,06±0,24 1,01±0,18 1,03±0,15 16,5 <0,001

Биол.возраст 28,9±10,77 37,8±14,89 45,3±13,49 56,1±10,79 63,3±9,44 69,1±6,93 77,0±3,39 229,4 <0,001

Доказательством структурной перестройки сосудистой стенки у больных АГ является увеличение у них сердечно-лодыжечного сосудистого индекса (CAVI1 увеличился с возрастом на 35,2%, р<0,001) и индекса жесткости аорты (CAVI2 увеличился с возрастом на 43,6%, р<0,001).

Свидетельством ремоделирования сосудистой стенки у больных АГ являются результаты ультразвукового исследования сонных артерий. У больных АГ выявлена большая величина КИМ по сравнению с контрольной группой: справа - 0,86±0,19 мм и 0,65±0,12 мм (p0,9 мм определялись более высокие показатели СРПВ, особенно по сосудам эластического типа: R-PWV на 14,4%, L-PWV на 13,85% по сравнению с больными АГ с ВКИМ?0,9 мм (p<0,001). Особенно существенно (на 31%) был увеличен показатель CAVI1 (p=0,005). При проведении корреляционного анализа наиболее высокая зависимость от величины КИМ справа и слева была у индекса жесткости CAVI1 (r=0,59, p<0,001 и r=0,61, p<0,001 соответственно).

Используя в качестве модели различной артериальной жесткости естественную возрастную инволюцию сосудистой стенки, нами проанализировано влияние жесткости магистральных сосудов на уровни АД в бассейнах верхних и нижних конечностей у больных АГ (табл. 3).

Степень повышения САД с увеличением возраста пациентов была больше на ногах, чем на руках, поэтому увеличивалась разница в уровнях САД между нижними и верхними конечностями. В возрасте до 20 лет она в среднем составила 4,3 мм рт.ст., а в возрасте от 61-70 лет - 18,3 мм рт.ст. Выявленные особенности динамики уровней САД от возраста у практически здоровых людей и больных АГ отражают различное влияние жесткости магистральных сосудов на уровни АД в сосудистых бассейнах верхних и нижних конечностей, преимущественное влияние жесткости магистральных сосудов на уровни давления в бассейнах нижних конечностей.

У больных АГ ПАД на голенях было выше, чем на плечах, это связано с большим влиянием на уровень ПАД амплификации давления в бассейне нижних, чем в бассейне верхних конечностей. Наиболее высокие цифры ПАД определены у молодых гипертоников. Причем, необычно высоким по сравнению с другими возрастными групппами был уровень ПАД на руках. Пульсовое давление в артериях голени в возрасте до 20 лет было лишь на 9 мм рт.ст. выше, чем в плечевых артериях. При увеличении возраста гипертоников до 40 лет происходило понижение ПАД на руках. Разница в уровнях ПАД на верхних и нижних конечностях у гипертоников в средней возрастной группе увеличилась до 20 мм рт.ст. После 40-летнего возраста у гипертоников происходило увеличение ПАД как в бассейне верхних, так и в бассейне нижних конечностей.

Традиционно считается, что ПАД является показателем жесткости сосудистой стенки (MCENIERY C.M., et al., 2005; Nichols W.W., OROURKE F.M., 2005; Safar M.E., 2008). Наши исследования показывают, что высокие цифры ПАД в молодом возрасте обусловлены выраженным влиянием на уровень АД ударного объема, особенно в бассейне верхних конечностей. Это связано с тем, что пульсовые волны, поступающие в сосуды верхних конечностей, не успевают подвергнуться существенному демпфированию в аорте. С увеличением возраста ударный объем уменьшается, и это ведет к снижению ПАД в сосудистом бассейне верхних конечностей, но в старших возрастных группах увеличивается жесткость сосудов, что приводит к увеличению пульсового давления.

Пульсовое давление в бассейне нижних конечностей при увеличении возраста больных АГ увеличивается, что связано с повышением жесткости сосудов, уменьшением степени демпфирования пульсовых волн и увеличением амплификации ПАД. Таким образом, уровень ПАД, измеренный на нижних конечностях, адекватно отражает жесткость аорты и сосудов преимущественно эластического типа.

У больных АГ в молодом возрасте наблюдались достаточно высокие темпы повышения ДАД как в бассейне верхних, так и нижних конечностей. ДАД своего максимума достигало в возрасте 45 лет, а затем начиналось постепенное его снижение. Снижение ДАД в старших возрастных группах отражает увеличение у них жесткости сосудистой стенки, уменьшение доли энергии сердца, аккумулируемой в сосудистой стенке во время систолы для обеспечения кровотока во время диастолы. Кроме этого увеличивается СРПВ, и отраженная волна накладывается на пульсовую волну не во время диастолы, как это должно быть в норме, а во время систолы. Это приводит к увеличению САД, но ДАД снижается.

Результаты нашего исследования показали, что как у нормотоников, так и у больных АГ снижение ДАД происходит при увеличении плече-лодыжечной СРПВ более 15 м/с и при индексе жесткости CAVI1 более 9. Снижение ДАД при достижении уровня жесткости магистральных сосудов, соответствующего этим величинам, ведет к формированию ИСАГ пожилого возраста. Эта форма АГ характеризуется наиболее высоким риском сердечно-сосудистых осложнений и высокой смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний (De Leeuw P.W., et al., 2002; Chobanian A.V., 2007; Safar H., et al., 2007).

Показатели СРПВ 15 м/с и индекса CAVI1 9 отражают тот предел жесткости сосудистой стенки, после которого формируется качественно новое состояние сосудистой системы, при котором демпфирующая функция аорты уже не обеспечивает достаточный перевод энергии систолы в энергию диастолы. Это приводит к повышению центрального САД и существенной нагрузке на левый желудочек, к снижению ДАД и нарушению коронарного кровотока, к существенному увеличению сердечно-сосудистой смертности (Protogerou A.D., et al., 2007; Krakoff L.R., 2008). Таким образом, используя динамику уровня ДАД в качестве промежуточной, прогностически неблагоприятной величины, мы определили прогностически неблагоприятную величину показателя CAVI1 и лодыжечно-плечевой СРПВ.

Во всех возрастных группах уровень ДАД в бассейне верхних конечностей был выше, чем в бассейне нижних конечностей на 3-10 мм рт.ст. Уровень ДАД в аорте как у здоровых людей, так и у больных АГ был на 1 мм рт.ст. выше, чем на руках, поэтому ДАД в плечевой артерии можно использовать для характеристики центрального ДАД, а разницу между давлениями на плече и голени использовать для характеристики пропульсивной способности сосудистой системы.

Полученные результаты свидетельствуют, что возрастная динамика АД в бассейнах верхних и нижних конечностей у больных АГ в определенной степени соответствует динамике давления у нормотоников. Это отражает единые гемодинамические механизмы, определяющие уровень АД у практически здоровых людей и у больных АГ в различных возрастных группах. В артериях голени САД и ПАД в большей степени зависят от жесткости аорты и магистральных сосудов, от их демпфирующей функции и амплификации давления. Величина АД в плечевой артерии в большей степени зависит от ударного объема и явлений аугментации и амплификации давления.

Результаты аппланационной тонометрии у нормотоников и больных АГ

Уровни АД в аорте и в артериях плеча, другие показатели аппланационной тонометрии у здоровых людей и больных АГ в трех возрастных группах представлены в таблице 4. Учитывая, что эластические свойства артерий в наибольшей степени зависят от возраста, возрастная динамика позволяет нам проследить зависимость показателей аппланационной тонометрии от эластических свойств сосудистой стенки.

Таблица 4. Показатели периферической и центральной гемодинамики у больных АГ в сравнении с контролем

Показатель Возраст

< 35 35-54 ? 55

Контроль АГ D Контроль АГ D Контроль АГ D n=81 n=35 n=54 n=69 n=17 n=45

P-SP, мм рт.ст. 120,4±10,58 146,4±12,03 26,0*** 120,5±10,93 153,6±22,36 33,1*** 121,9±12,10 161,4±18,13 39,5***

P-DP, мм рт.ст. 72,9±8,99 89,0±11,15 16,1*** 80,3±7,16 99,1±13,26 18,8*** 76,8±8,61 95,2±11,17 18,4***

P-PP, мм рт.ст. 46,8±10,91 57,1±13,63 10,3*** 39,7±8,18 54,3±15,59 14,6*** 44,8±9,72 66,3±17,22 21,5***

P-P1, мм рт.ст. 120,1±10,61 146,2±12,03 26,1*** 119,9±10,95 152,0±22,22 32,1*** 121,8±12,31 159,9±18,23 38,1***

P-P2, мм рт.ст. 95,6±10,19 113,9±15,55 18,3*** 109,2±10,70 145,1±22,90 35,9*** 115,1±13,08 154,2±20,51 39,1***

P-AI, % 50,0±16,26 45,0±16,26 -5,0* 73,1±14,75 86,2±15,67 13,1*** 85,1±12,58 91,2±10,11 6,1**

С-SP, мм рт.ст. 103,4±8,58 123,4±10,66 20,0*** 109,4±10,02 142,4±21,18 33,0*** 112,5±12,0 149,5±17,33 37,0***

C-DP, мм рт.ст. 73,7±8,92 89,8±11,30 16,1*** 81,2±7,32 100,1±13,31 18,9*** 77,8±8,61 97,0±11,09 19,2***

C-PP, мм рт.ст. 27,8±6,64 32,7±8,11 4,9*** 28,3±6,23 42,2±14,59 13,9*** 34,9±8,91 53,3±14,65 18,4***

С-Р1, мм рт.ст. 101,1±8,34 122,2±9,45 21,1*** 104,2±8,67 130,3±17,27 26,1*** 103,0±9,69 133,1±14,27 30,1***

С-Р2, мм рт.ст. 102,0±8,86 121,2±11,38 19,2*** 109,3±9,81 142,3±21,18 33,0*** 112,5±12,0 149,3±16,93 36,8***

C-AP, мм рт.ст. 0,9±3,49 -1,0±4,23 -1,9** 5,1±3,59 12,0±7,82 6,9*** 9,4±5,44 16,2±8,22 6,8*

C-AI, % 105,1±15,53 98,2±13,91 -7,1* 124,2±16,78 139,3±22,52 15,1*** 136,8±18,42 144,1±18,19 7,3*

C-AGPH-HR75% 2,9±11,94 0,9±11,51 -2,0 16,8±10,91 24,0±10,34 7,2*** 24,7±10,06 27,0±7,77 2,3

С-Т1R, мс 149,9±14,5 146,0±8,62 -3,9 145,2±10,67 136,5±8,46 -9,3*** 136,8±11,7 133,1±9,05 -3,7

ЧСС, уд. в мин. 74,4±11,55 83,6±11,18 9,2** 73,8±12,34 71,4±11,86 -2,4* 73,2±8,13 71,2±13,42 -2,0

Амплификация (P-SP - C-SP) 17,0 23,0 6,0 11,1 11,2 0,1 9,4 11,9 2,5

Р-Р1 - С_Р1 19,0 24,0 5,0 15,7 21,7 6,0 18,8 26,8 8,0

Примечание: * - p<0,05; ** - p<0,01; *** - p<0,001 - значимость различий показателей между контрольной группой и больными АГ

Известно, что степень повышения давления в аорте в результате сокращения сердца зависит не только от величины ударного объема, но и от жесткости аорты. Эластичная аорта действуют как емкость, накапливающая часть изгнанного объема крови, которая во время диастолы проталкивается в периферические сосуды - демпфирующая функция. Это приводит к тому, что при эластичной аорте регистрируется центральная пульсовая волна меньшей амплитуды, чем при ригидной аорте. Поэтому с увеличением возраста нормотоников и больных АГ в большей степени происходит прирост САД в аорте, чем в артериях плеча. У нормотоников прирост центрального САД составил 9,1 мм рт.ст., а САД на артериях плеча всего 1,5 мм рт.ст. При этом прирост давления происходил за счет ДАД, периферическое ПАД даже снизилось. Особенно значительно увеличивалось центральное САД у гипертоников: в старшей возрастной группе по сравнению с молодыми оно было выше на 26,1 мм рт.ст., в то время как периферическое САД увеличилось лишь на 15,0 мм рт.ст. Увеличение САД в среднем возрасте происходило за счет ДАД и ПАД, а в старшей возрастной группе - за счет ПАД.

По мере удаления от сердца амплитуда пульсовой волны возрастает (амплифицируется). Это связано с наложением на нее отраженных волн, образующихся в участках повышенного сопротивления. Кроме того, явление амплификации обусловлено и естественным градиентом жесткости между основанием аорты и магистральными сосудами на периферии (Nichols W.W., OROURKE F.M., 2005). В молодом возрасте амплификация на руках у нормотоников составила 17,0 мм рт.ст., а у гипертоников - 23,0 мм рт.ст., в возрасте старше 55 лет - 9,4 мм рт.ст. и 11,9 мм рт.ст. соответственно.

Уровень центрального САД в точке С-Р1, который отражает уровень неаугментированного АД, то есть зависит от ударного объема и демпфирующей функции аорты, увеличился с возрастом у нормотоников только на 1,9 мм рт.ст., а у больных АГ - на 10,9 мм рт.ст. Причем, у гипертоников уровень САД в точке С-Р1 в среднем возрасте по сравнению с молодыми увеличился на 8,1 мм рт.ст. за счет ДАД, при этом неаугментированное ПАД снизилось на 2,2 мм рт.ст. В старшей возрастной группе по сравнению со средним возрастом уровень центрального ДАД снизился на 3,1 мм рт.ст., а неаугментированное ПАД увеличилось на 5,9 мм рт.ст. Таким образом, уровень центрального САД в точке С-Р1 с увеличением возраста в большей степени прирастал за счет увеличения ДАД. В пожилом возрасте более высокий прирост ПАД обусловлен нарушением демпфирующей функции аорты.

Основная причина прироста центрального САД и ПАД с увеличением возраста гипертоников связана с давлением аугментации. Если у больных АГ до 35 лет давление аугментации практически не влияло на уровень САД, то у больных старше 55 лет оно уже составило 16,2 мм рт.ст. Следовательно, при увеличении возраста человека снижение амплификации ПАД является не истинным, а ложным. Поэтому более правильно оценивать истинную амплификацию по степени увеличения амплитуды пульсовой волны в точке Т1 (С-Р1), которая соответствует сердечному выбросу. Расчеты показывают, что истинная амплификация давления с увеличением возраста больных АГ не уменьшается, если у молодых она составляет 24,0 мм рт.ст., то у больных старшей возрастной группы - 26,8 мм рт.ст.

Явление аугментации обусловлено влиянием на уровень центрального АД волн отражения. Наиболее мощные волны отражения образуются в нижней половине тела, в зоне резистивных сосудов. Отраженные волны, с одной стороны, наслаиваются на систолическую часть проходящей волны, увеличивают (амплифицируют) ее амплитуду, но, с другой стороны, они, распространяясь в ретроградном направлении, достигают сердца и оказывают влияние на давление в восходящей аорте. Возвращение к сердцу отраженной волны у лиц с неизмененными сосудами происходит в диастолу, это приводит к увеличению центрального ДАД, особенно в начальной части диастолы. При этом улучшается коронарная перфузия, увеличивается градиент ДАД между центром и периферией, то есть улучшается пропульсивная способность сердечно-сосудистой системы.

При увеличении жесткости магистральных сосудов, что характерно для пожилого возраста, отраженные волны возвращаются к сердцу быстрее, наслаиваются на систолическую часть основной пульсовой волны, увеличивая САД (аугментация давления). У этих пациентов отмечается снижение ДАД, что неблагоприятно отражается на коронарном кровотоке. Из аорты отраженные волны распространяются и в сосудистый бассейн верхних конечностей, однако поступают туда позднее и, как правило, не увеличивают там САД. В нашем исследовании влияние отраженной волны на САД в плечевой артерии наблюдалось только у пожилых при наличии жестких сосудов.

Таким образом, благодаря явлениям амплификации и аугментации - результат воздействия на пульсовую волну отраженных волн, - уровень ПАД и САД в периферических артериях значительно отличается от соответствующих уровней АД в аорте. Причем эта разность давлений не постоянна, поэтому измерение АД только в плечевых артериях не отражает в должной мере центральное АД. Метод контурного анализа пульсовой волны позволяет оценить у каждого пациента параметры не только периферической, но и центральной гемодинамики. В ряде исследований было показано, что именно центральное давление, а не периферическое коррелирует с риском сердечно-сосудистых событий, что свидетельствует о важности определения этого вида АД (Safar M.E., OROURKE M.F., 2005; Weber T., et al., 2005; Roman M.J., et al., 2007).

Гендерные особенности центральной и периферической гемодинамики

Нами установлены гендерные особенности центральной и периферической гемодинамики. У мужчин определялась значительно более высокая разница в степени амплификации ПАД, особенно в молодом возрасте. Так, у мужчин в возрасте до 35 лет амплификация ПАД составляла 21 мм рт.ст., а у женщин - только 12 мм рт.ст. (p<0,001).

Во всех возрастных группах разница в уровнях ДАД между бассейнами верхних и нижних конечностей у женщин была выше (4-8 мм рт.ст.) по сравнению с мужчинами (3-6 мм рт.ст.). В возрасте от 15 до 35 лет уровень ДАД у мужчин был низкий, у них, как правило, определялась ИСАГ. У женщин в этом возрасте АГ диагностировалась очень редко, но если гипертония развивалась, то цифры ДАД у них были более высокими. У женщин гипертония характеризуется более высоким уровнем ДАД во всех возрастных группах.

Основным отличительным признаком центральной гемодинамики у женщин по сравнению с мужчинами являются более высокие показатели аугментации давления. Это свидетельствует о том, что у женщин существуют анатомо-физиологические особенности, способствующие образованию более мощных отраженных волн или более быстрому возвращению их в аорту. Эта гендерная особенность определена и другими исследователями (London G.M., et al., 2001; Mitchell G.F., et al., 2004; MCENIERY C.M., et al., 2005).

У женщин во всех возрастных группах определялось более короткое время распространения отраженной волны, что может быть связано с меньшим расстоянием, которое проходят пульсовые волны. По-видимому, это обусловлено более низким ростом женщин по сравнению с мужчинами, на что указывают и другие авторы (Mitchell G.F., et al., 2004; MCENIERY C.M., et al., 2005). Наши материалы свидетельствует о том, что важной причиной высокой аугментации центрального давления у женщин является высокое ОПСС, создающее условия для образования более мощных отраженных волн и приближения зон отражения к центру.

Влияние жесткости сосудистой стенки на уровни артериального давления

В отдельных возрастных группах отмечена большая вариабельность показателей жесткости сосудистой стенки. Это связано, в первую очередь, с различными темпами ремоделирования сосудов, которые обусловлены генетическими особенностями человека (Laurent, S., et al., 2005; Mitchell G.F., et al., 2005; Benetos A., Safar M.E., 2006), влиянием внутренних и внешних факторов, увеличивающих жесткость сосудов. С целью определения влияния жесткости сосудов на АД нами изучены уровни давления в различных сосудистых бассейнах у здоровых людей и у больных АГ с различными темпами ремоделирования сосудов в различных возрастных группах.

Для характеристики разброса показателей использованы значения 25 и 75 процентилей. В молодом возрасте у здоровых людей 25 процентиль показателя R(L)-PWV составил 9,6 м/с, 75 процентиль - 11,2 м/с. Следовательно, величины R(L)-PWV в диапазоне от 9,6 м/с до 11,2 м/с отражают нормальный темп ремоделирования сосудов эластического типа, выше 11,2 м/с - ускоренный тем, а ниже 9,6 м/с - замедленный темп ремоделирования. Увеличение жесткости сосудов эластического типа сопровождалось увеличением ДАД, причем в большей степени на ногах (r=0,45; p<0,001), чем на руках (r=0,25; p<0,001). В