Особенности мозговой гемодинамики у больных осложненной артериальной гипертонией - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Особенности мозговой гемодинамики у больных осложненной артериальной гипертониейРабота выполнена в ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава» Официальные оппоненты: Доктор медицинских наук, профессор Аронов Давид Мейерович Государственный научно - исследовательский центр профилактической медицины Росздрава Защита диссертации состоится «____ » ___________2008 г. в _____час. на заседании диссертационного совета Д 208.041.01 при ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава» по адресу: 127473, Москва, ул. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава» по адресу: 127206, Москва, ул.В связи с этим целью исследования явилось выявление особенностей изменения мозговой гемодинамики у больных артериальной гипертонией в зависимости от течения заболевания, степени повышения артериального давления, развития эндотелиальной дисфункции, суточного профиля артериального давления. Выявить структурные изменения общих сонных и внутренних сонных артерий путем определения их диаметра и толщины комплекса интима-медиа у больных АГ в зависимости от течения заболевания. Установить особенности взаимосвязи между показателями мозговой гемодинамики, эндотелиальной дисфункции, толщины комплекса интима-медиа и диаметра сонных артерий у больных артериальной гипертонией в зависимости от течения заболевания, степени повышения АД, суточного профиля АД. Впервые у больных АГ при осложненном течении выявлено зависимое от степени заболевания нарушение ауторегуляции мозгового кровообращения в виде избыточной перфузии головного мозга, снижения коллатерального резерва мозгового кровообращения, которое при развитии ТИА приводит к возникновению нехарактерной для здоровых коррелятивной зависимости параметров мозговой гемодинамики, величины и характера суточного профиля артериального давления, уровня эндотелина-1, толщины интима-медиа. У больных гипертонической болезнью выявляются нарушения мозговой гемодинамики, что проявляется изменениями скорости кровотока и сосудистого сопротивления, снижением функционального (перфузионного) и коллатерального резервов мозгового кровообращения, изменением структурного состояния сосудов, наиболее выраженные у больных с ТИА в анамнезе.Индекс пульсации (PI), характеризующий упругоэластические свойства артерий, статистически значимо не был изменен, а индекс цереброваскулярной реактивности (ICVR), позволяющий судить о выраженности адаптационных реакций и степени компенсаторных возможностей гемодинамики головного мозга, был статистически значимо снижен у больных АГ с ТИА как по сравнению с контрольной группой, так и по сравнению с больными с неосложненной АГ. Исследование ФСМК в зависимости от наличия основных факторов риска (отягощенная наследственность, курение, повышение уровня холестерина) выявило более выраженное повышение VD и снижение RI и ICVR, что может свидетельствовать о нарушениях тонуса и реактивности сосудов мозга и должно трактоваться как снижение адаптационно-компенсаторных возможностей мозговых артерий у пациентов АГ с наличием факторов риска. ФН не оказывала влияния на индексы периферического церебрального сосудистого сопротивления у больных АГ 2-3 степени, тогда как у здоровых и больных АГ 1 степени отмечалось их существенное повышение (рис. Отсутствие прироста индексов сосудистого сопротивления церебральных артерий в ответ на физическую нагрузку у больных АГ 2 и АГ 3 степени свидетельствует о нарушении их констрикторной реакции и срыве механизма ауторегуляции мозгового кровообращения, что снижает толерантность церебральных сосудов к повышению перфузионного давления. При анализе структурных характеристик сосудов в зависимости от степени повышения АД было выявлено умеренное и выраженное утолщение ТИМ (p<0,01) и увеличение диаметра у больных АГ 2 и 3 степени по сравнению с группой больных АГ 1 степени и здоровых лиц.Для больных артериальной гипертонией, осложненной транзиторной ишемической атакой, характерно выраженное снижение реактивности мозговых сосудов и функционального (перфузионного) резерва мозгового кровообращения уже на ранних стадиях развития заболевания, коллатеральный резерв мозгового кровообращения страдает в меньшей степени. Реакция мозговой гемодинамики на физическую нагрузку характеризуется меньшим приростом линейной скорости кровотока в средней мозговой артерии как по сравнению со здоровыми, так и больными с неосложненным течением артериальной гипертонии. У пациентов АГ с наличием факторов риска (отягощенная наследственность, курение, гиперхолестеринемия) выявляется более выраженное повышение скорости кровотока в диастолу и снижение индекса пульсации и индекса цереброваскулярной реактивности, что свидетельствует о нарушениях тонуса и реактивности сосудов мозга и должно трактоваться как снижение адаптационно-компенсаторных возможностей мозговых артерий.

При анализе состояния кровотока в экстракраниальных артериях было выявлено, что кинетические характеристики потока крови у больных АГ как неосложненного, так и осложненного течения сопоставимы с показателями здоровых лиц. Суммарная объемная мозговая перфузия у больных АГ была статистически незначимо ниже, чем у здоровых лиц. В интракраниальных отделах наблюдалось статистически незначимое снижение кинетических характеристик кровотока у больных АГ.

Анализ характеристик ФСМК выявил, что скорость кровотока в систолу (VS) - жестко регулируемый показатель, который оставался стабильным независимо от уровня АД, что подтверждает адекватность механизмов ауторегуляции у пациентов с АГ (способность поддерживать мозговой кровоток на постоянном уровне независимо от изменений системной гемодинамики). Также установлено статистически значимое повышение скорости кровотока в диастолу (VD) и снижение индекса циркуляторного сопротивления (RI), который отражает возрастание периферического сопротивления кровотоку. Индекс пульсации (PI), характеризующий упругоэластические свойства артерий, статистически значимо не был изменен, а индекс цереброваскулярной реактивности (ICVR), позволяющий судить о выраженности адаптационных реакций и степени компенсаторных возможностей гемодинамики головного мозга, был статистически значимо снижен у больных АГ с ТИА как по сравнению с контрольной группой, так и по сравнению с больными с неосложненной АГ.

Вероятно, данные изменения обусловлены тяжестью АГ, что при длительно существующем повышении АД приводит к изменению состояния сосудистой стенки артерий и формированию скрытых нарушений кровотока в магистральных артериях головы.

Таким образом, высокие цифры АД приводят к возникновению гиперперфузии по основным артериям головного мозга, что в свою очередь способствует возникновению вазоспазма различной тяжести и, возможно, пролиферации гладкомышечного матрикса сосудистой стенки.

Исследование ФСМК в зависимости от наличия основных факторов риска (отягощенная наследственность, курение, повышение уровня холестерина) выявило более выраженное повышение VD и снижение RI и ICVR, что может свидетельствовать о нарушениях тонуса и реактивности сосудов мозга и должно трактоваться как снижение адаптационно-компенсаторных возможностей мозговых артерий у пациентов АГ с наличием факторов риска.

Таблица 3 - Характеристика показателей функционального состояния мозгового кровотока у больных ГБ

Показатель Здоровые Больные неосложненной АГ Больные АГ с ТИА

VS 69,82±3,21 71,24±3,62 90,99±3,0*

VD 42,54±1,95 43,35±1,69 49,26±1,89*

RI 0,62±0,01 0,61±0,02 0,48±0,02**

PI 1,27±0,08 1,16±0,09 0,96±0,04*

ICVR 51,98±2,06 49,84±2,42 39,3±2,04***

* - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001.

Анализ влияния физической нагрузки (ФН) на церебральную гемодинамику у больных АГ показал меньший процент прироста линейной скорости кровотока в СМА по сравнению со здоровыми, что свидетельствует о снижение реактивности церебральных сосудов на ФН. ФН не оказывала влияния на индексы периферического церебрального сосудистого сопротивления у больных АГ 2-3 степени, тогда как у здоровых и больных АГ 1 степени отмечалось их существенное повышение (рис. 2).

Отсутствие прироста индексов сосудистого сопротивления церебральных артерий в ответ на физическую нагрузку у больных АГ 2 и АГ 3 степени свидетельствует о нарушении их констрикторной реакции и срыве механизма ауторегуляции мозгового кровообращения, что снижает толерантность церебральных сосудов к повышению перфузионного давления.

Корреляционный анализ взаимосвязи параметров центральной и мозговой гемодинамики в покое и при ФН показал появление значимых корреляционных связей у больных гипертонической болезнью 2 и особенно 3 степени в покое и при ФН, что указывает на нарушения автономности регуляции мозгового кровообращения. Отсутствие значимых коррелятивных связей между показателями церебрального и центрального кровообращения у здоровых и больных АГ 1 степени, напротив, свидетельствует о сохранности у них механизма ауторегуляции мозгового кровообращения (В.П. Куликов, Н.Л. Доронина, 1999; V. Novak et al, 1998).

Рис. 2. Реакция пиковой систолической скорости кровотока в средней мозговой артерии на физическую нагрузку у здоровых и больных артериальной гипертонией 1-3 степени (% - процент прироста пиковой систолической скорости кровотока на физическую нагрузку; 1 - здоровые; 2 - больные АГ 1 степени; 3 - больные АГ 2 степени; 4 - больные АГ 3 степени).

Таким образом, для АГ характерно выраженное снижение реактивности мозговых сосудов и функционального (перфузионного) резерва мозгового кровообращения уже на ранних стадиях развития заболевания, коллатеральный резерв мозгового кровообращения страдает в меньшей степени. Реакция мозговой гемодинамики на физическую нагрузку у больных АГ характеризуется меньшим приростом линейной скорости кровотока в средней мозговой артерии по сравнению со здоровыми. При АГ 2-3 степени отсутствует характерное для здоровых повышение индексов сосудистого сопротивления в ответ на физическую нагрузку, что отражает нарушение механизма ауторегуляции мозгового кровообращения.

Нарушение механизма ауторегуляции мозгового кровообращения при АГ проявляется наличием нехарактерной для здоровых коррелятивной связи между величиной артериального давления и скоростью кровотока в средней мозговой артерии. Показатель состоятельности мозговой ауторегуляции наиболее чувствительно характеризует степень нарушения ауторегуляции мозгового кровообращения на различных стадиях развития гипертонической болезни.

Формирование АГ тесно ассоциируется с прогрессирующим ремоделированием сердца и сосудов, развитием эндотелиальной дисфункции артерий, а также ускорением развития системного атеросклероза. Результаты исследования позволили установить, что при АГ имеет место ремоделирование сосудов головного мозга, которое выражается в первую очередь в увеличении диаметра общей сонной артерии (ОСА) и внутренней сонной артерии (ВСА) и толщины интима-медиа (ТИМ) ОСА в сравнении с контрольной группой (р<0,05) (рис 3).

Рис. 3. Характеристика ремоделирования сосудов головного мозга у больных АГ в зависимости от степени АГ.

При анализе структурных характеристик сосудов в зависимости от степени повышения АД было выявлено умеренное и выраженное утолщение ТИМ (p<0,01) и увеличение диаметра у больных АГ 2 и 3 степени по сравнению с группой больных АГ 1 степени и здоровых лиц. При сравнении групп в зависимости от течения у больных с неосложненной АГ и с ТИА выявлено, что у больных с ТИА толщина ТИМ была больше и составила 1,39 0,08 мм, у больных с неосложненной АГ толщина ТИМ равнялась 0,92 0,07 мм.

Таким образом, структурные и функциональные изменения стенки церебральных сосудов, возникающие в ответ на стойкое повышение АД, способствуют, с одной стороны, адаптации сосудистого русла к возникшим новым условиям кровотока, а с другой - поддерживают формирование патологических устойчивых связей, способствуя дополнительному повреждению ткани головного мозга. Нарушения стенки магистральных сосудов головы при АГ включают развитие дисфункции эндотелия, утолщение комплекса интима-медиа прежде всего сонных артерий и, как следствие, прогрессирование атеросклероза и формирование атеротромбоза.

Корреляционный анализ показал, что существует четкая зависимость толщины ТИМ от выраженности повышения АД. Толщина ТИМ ОСА коррелировала с возрастом (r=0,59; p=0,001) и данными СМАД: АДС в ночные часы (r=0,41; p=0,021) и индексом нагрузки давлением АДС в ночные часы (r=0,42; p=0,016). Толщина ТИМ ОСА также обратно коррелировала со степенью ночного снижения систолического (r=-0,49; p=0,001) и диастолического АД (r=-0,37; p=0,036). У больных АГ, осложненной ТИА, выявлена прямая, высокая корреляционная связь толщины ТИМ от скорости утреннего подъема АД и степени снижения ночного АД (r = 0,475, r = 0,487; p<0,01).

Суточное мониторирование выявило нарушение суточного ритма АД у 58,4 % больных, повышенную вариабельность АД, повышение величины и скорости утреннего подъема АД, более выраженные у пациентов АГ с ТИА в анамнезе. При сопоставлении исследуемых показателей и суточного профиля СМАД было выявлено статистически значимое повышение систолической скорости кровотока сонной артерии в группе нондипперов по сравнению с дипперами (0,93±0,08 м/с против 0,71±0,13 м/с, p<0,01), а также статистически значимое повышение индекса ускорения AI сонной артерии в указанных подгруппах: 13,97±2,22 и 11,83±1,51 соответственно (p<0,05), что свидетельствовало о некотором снижении эластичности сонной артерии в группе нондипперов.

При исследовании ЭЗВД в пробе с реактивной гиперемией 85,8 % пациентов, включенных в исследование, исходно характеризовались недостаточной и даже парадоксальной реакцией эндотелия. Среднее значение ЭЗВД плечевой артерии исходно составило 9,26±0,25 %, что в 1,5 раза ниже, чем у лиц контрольной группы. Значения ЭЗВД находились в пределах диапазона от - 5 % до 15,78 %. У 14,2 % не наблюдалось прироста диаметра плечевой артерии в ответ на реактивную гиперемию (ЭЗВД имела нулевое значение), в 26,8 % отмечена парадоксальная реакция эндотелия - вазоконстрикция в ходе проведения пробы.

Значения ТИМ статистически значимо превышали аналогичные показатели, что указывает на неблагоприятное влияние нарушений при АГ на упругоэластические свойства и толщину сосудистой стенки. У пациентов с ТИА отмечалось более выраженное снижение величин ЭЗВД, ЭНВД, а также увеличение ТИМ плечевой артерии. При индивидуальном анализе состояния ЭЗВД были выделены два типа ответной реакции: нормальная и патологическая. Последняя включала как недостаточную степень вазодилатации, так и вазоконстрикцию в ответ на окклюзию (рис. 4.). Патологическую вазодилатацию, вызванную потоком, наблюдали в группе с неосложненной АГ у 54 (75 %) больных, в группе больных с ТИА - у 59 (95,2 %) пациентов.

Изучение взаимосвязи между параметрами реактивности плечевой артерии и показателями СМАД показало, что степень вазодилатации не зависела от средних величин САД и ДАД в дневное и ночное время, но имела место обратная корреляционная зависимость между величинами ЭЗВД и нагрузкой давлением в ночное время, величиной и скоростью утреннего подъема САД и ДАД. Менее выраженными были взаимоотношения между ЭНВД и показателями СМАД: коэффициент корреляции между ЭНВД и нагрузкой давлением в ночное время был -0,35 (р> 0,05), а величиной и скоростью утреннего подъема АД соответственно -0,41 (р< 0,05) и -0,45 (р< 0,05).

У больных АГ с ТИА коэффициент корреляции между ЭЗВД и нагрузкой давлением в ночное время составил -0,57 (р 0,05), а величиной и скоростью утреннего подъема АД -0,42 (р 0,05) соответственно. Итак, наличие ТИА привело к усилению вышеуказанных взаимосвязей между сосудистой реактивностью и параметрами СМАД. Причем величина ЭЗВД находилась в более тесной взаимосвязи с выделенными параметрами СМАД, чем ЭНВД.

Рис. 4. Показатели ЭЗВД у обследованных пациентов в зависимости от типа реакции.

У больных АГ в целом и неосложненной АГ уровень эндотелина-1 в плазме крови статистически незначимо превышал таковой у здоровых лиц. Напротив, в группе больных АГ с ТИА была зарегистрирована наиболее высокая концентрация этого гормона в плазме крови, достоверно превышающая таковую как у здоровых лиц, так и у больных АГ в целом.

Многофакторный регрессионный анализ показал, что уровень эндотелина-1 коррелировал с ТИМ (r= 0.83; р < 0,01), Vmax в СМА (r= 0.82; р < 0,01), FV в ВСА (r= 0.82; р < 0,01), суммарным FV в ВСА (r= 0.72; р < 0,01), МС (r= 0.61; р < 0,05), КСО (r= 0.53; р < 0,05), КДД ЛЖ (r= 0.56; р < 0,01). Существенной связи между содержанием эндотелина-1 в плазме крови и уровнем АД не обнаружено (r= 0.34; р < 0,05), КДО (r= 0.35; р < 0,05), ФВ (r= 0.30; р < 0,02), IVRT (r= 0.28; р = 0,034), Е/А (r= 0.24; р < 0,05).

Рис. 5. Содержание эндотелина-1 у больных АГ.

В нашем исследовании была установлена тесная взаимосвязь тяжести ремоделирования брахиоцефальных артерий с содержанием эндотелина-1. Среди изученных показателей гемодинамики уровень эндотелина-1 в плазме крови больных с АГ тесно ассоциировался с МС, КСО и КДД ЛЖ. Эти параметры косвенно характеризуют постнагрузочные характеристики, на которые, как известно, эндотелин-1 может оказывать модулирующее влияние. Состояние тотальной насосной функции и основные показатели диастолического наполнения ЛЖ мало зависели от активности эндотелина в плазме крови.

Обнаруженная позитивная корреляционная взаимосвязь средней силы эндотелина-1 и ТИМ, Vmax в СМА, FV в ВСА и суммарного FV указывают на возможность непосредственного участия этого гормона в регуляции мозгового кровотока у больных АГ с ТИА. Более того, обнаруженное сочетание сосудистого ремоделирования и повышенного уровня эндотелина-1 у этих пациентов позволяет использовать его в качестве маркера для выявления раннего атеросклеротического процесса в сосудистой стенке. В отличие от предшествующих исследований нами установлено, что возникновение ЭД у больных АГ с ТИА, связанное с умеренной ТИМ ОСА, уже сопровождается тенденцией к заметному повышению уровня эндотелина. Вместе с тем увеличение ТИМ ОСА более 1 мм даже без наличия бляшки является достаточно чувствительным маркером начальных проявлений системного атеросклероза.

Таким образом, повышение эндотелина-1 в плазме крови больных с АГ с сопутствующей ЭД ассоциируется с атеросклеротическим поражением брахиоцефальных артерий, что делает возможным использование содержания эндотелина-1 в плазме крови у больных АГ как для скрининговой диагностики сопутствующего атеросклеротического поражения артерий, так и для оценки цереброваскулярного риска. У больных АГ выявляется дисфункция эндотелия, что проявлялось активацией такого мощного эндотелиального вазоконстриктора, как эндотелин-1, и снижением показателей ЭЗВД, что свидетельствовало об истощении компенсаторных свойств вазодилататорных систем, то есть о дефиците компенсации, вследствие чего резко возрастала негативная роль патогенетических вазоконстрикторных механизмов.

В нашем исследовании была обнаружена связь гиперхолестеринемии и ЭЗВД, а именно проведенные исследования позволили выявить прямую корреляцию между уровнем эндотелина-1, общим холестерином, триглицеридами, ЛПНП, обратная корреляция установлена с ЛПВП. Выявленные нарушения мозговой гемодинамики были зарегистрированы у пациентов без клинических признаков нарушения мозгового кровообращения с достоверно более высоким уровнем ЭТ-1 в плазме крови, чем тот, который обычно регистрируют у здоровых лиц и больных с АГ без осложнений.