Роль эндотелиальной дисфункции в развитии нарушений периферической гемодинамики

Роль эндотелиальной дисфункции в развитии нарушений периферической гемодинамики у больных гипертонической болезнью

С.Н. Поливода, д-р.мед.наук, проф.; М. В. Шевченко, асп.

В структуре заболеваемости болезни системы кровообращения занимают одно из первых мест и составляют 25,9%. Артериальная гипертензия (АГ) является наиболее распространенным хроническим заболеванием в мире. В Украине этой болезнью страдает более 15% взрослого населения. Смертность от АГ прежде всего обусловлена развитием цереброваскулярных и коронарных осложнений. По современным представлениям, гипертоническая болезнь (ГБ) является многофакторным заболеванием, многие механизмы возникновения и прогрессирования которого изучены недостаточно. Тем не менее результаты многочисленных клинических и экспериментальных исследований дают основание предполагать, что эндотелиальная дисфункция (ЭД) - патофизиологический процесс, лежащий в основе клинических проявлений сердечнососудистых заболеваний. Именно длительно существующий дисбаланс нейрогормональных систем является ключевым фактором возникновения, прогрессирования АГ и хронической сердечной недостаточности [1].

Основные причины возникновения ЭД обусловлены длительным существованием гемодинамической перегрузки артерий (высоким напряжением сдвига), гиперактивацией РАС, что проявляется нарушением вазодилатирующей функции эндотелия на обычные стимулы, нарушением образования или блокадой систем брадикинина и синтеза NO [2,3].

В последние годы возрос интерес клиницистов к изучению состояния периферических сосудов у больных ГБ. Кровеносные сосуды обладают способностью не только кратковременного изменения тонуса, модулирующего их функциональную активность, но и изменения структуры и геометрии при длительном воздействии патологических стимулов [4]. Состояние эндотелийзависимой регуляции сосудистого тонуса при артериальной гипертензии как одного из основных механизмов, который регулирует просвет магистральных сосудов при изменении интенсивности регионарного кровотока, определяет уровень периферического сопротивления и нагрузку на сердце, в настоящее время вызывает большой интерес.

В связи с этим целью нашего исследования явилось изучение взаимосвязи содержания плазменных эндотелиальных факторов с показателями периферической гемодинамики у больных ГБ.

Материалы и методы

Обследовано 57 больных ГБ (31 мужчина и 26 женщин). Из них: 14 больных с I степенью АГ, 28 больных со II степенью АГ и 15 больных с III степенью АГ. Средний возраст больных составил 50,88,7 года, без признаков выраженной сердечной недостаточности и клинически значимой сопутствующей патологии. Систолическое АД составило 169,120,9 мм рт. ст., диастолическое АД - 99,38,6 мм рт. ст. Продолжительность заболевания от 5 до 20 лет. В качестве контроля была обследована группа из 20 практически здоровых лиц, сопоставимых по полу и возрасту с основной группой. Функциональное состояние сосудистого эндотелия у больных ГБ оценивали иммуноферментным методом, учитывая плазменный уровень эндотелийпродуцируемых вазоконстрикторных и вазодилататорных веществ: эндотелина-1 (ЭТ-1) и циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ). Из литературных источников известно, что повышение содержания цГМФ косвенно свидетельствует об увеличении ЭФР. Уровень ЭТ-1 определяли с помощью стандартных наборов фирмы «AMERSHAM PHARMACIA BIOTECN» (Англия), а плазменный уровень цГМФ - с помощью наборов реактивов АО «БИОИММУНОГЕН» (Россия). Также с целью изучения вазодилатирующей функции сосудистого эндотелия всем больным проводилась венозная окклюзионная плетизмография верхних конечностей по методике G. Gutman с помощью автоматического плетизмографа «ЭМПА 2-01». Функциональное состояние сосудистого эндотелия у обследованных оценивали, учитывая объемную скорость кровотока в покое (ОСКп), степень увеличения объемной скорости кровотока (ОСКрг) во время реактивной гиперемии (РГ), определяя коэффициент механочувствительности (КМЧ) эндотелия артерий мышечного типа к напряжению сдвига и регионарное периферическое сопротивление в покое и после реактивной гиперемии (РССп, РССрг). Объемную скорость кровотока в фазе реактивной гиперемии измеряли после 3-минутной окклюзии, уровень давления в манжете был на 50 мм рт. ст. выше предварительно измеренного систолического АД. Коэффициент механочувствительности определяли путем соотношения фактической и расчетной ОСК после пробы с РГ. Полученные данные были обработаны методами вариационной статистики и корреляционного анализа. Достоверность различий определялась по критерию t Стьюдента.

Результаты исследования и их обсуждение

Данные, полученные в результате обследования пациентов, представлены в таблице 1. Анализ полученных данных показал, что содержание ЭТ-1 в плазме крови было максимальным у больных с III степенью АГ, что на 68,5% (р0,01) превышало показатели контрольной группы и на 47,2% плазменный уровень ЭТ-1 у больных с I степенью АГ.

Таблица 1 - Динамика изменений показателей эндотелиальных вазоактивных факторов и показателей периферической гемодинамики у больных гипертонической болезнью и лиц контрольной группы

У больных с III степенью АГ также отмечено наиболее низкое содержание цГМФ в плазме крови, что на 27% (р0,01) и 17,8% (р0,05) ниже по сравнению с этими показателями контрольной группы и у больных с I степенью АГ соответственно.

Характеризуя показатели периферической гемодинамики, нами отмечено увеличение регионарного сосудистого сопротивления в 2,1 раза (р0,01) как в покое, так и в фазе реактивной гиперемии, снижение КМЧ до -38,46% (р0,01) и замедление регионарного кровотока на 31,6% (р0,01) в покое, на 32,9% (р0,01) после реактивной гиперемии у больных с III степенью АГ по сравнению с контролем. Наблюдаются повышение РССп и РССрг в 1,5 раза (р0,01), снижение ОСК в покое и, особенно, после реактивной гиперемии на 20% и 22,4% (р0,05), а также значительное понижение КМЧ на 3,3% (р0,01) у больных с III степенью АГ по сравнению с I степенью АГ.

С учетом полученных данных мы провели корреляционный анализ с целью выявления взаимосвязи между показателями, характеризующими функциональное состояние сосудистого эндотелия, и показателями периферической гемодинамики. Выявленные нами корреляционные связи дают возможность подтвердить высказанные возможные патогенетические механизмы формирования ГБ с учетом эндотелийзависимых факторов. Результаты корреляционного анализа представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Результаты корреляционного анализа эндотелиальных вазоактивных факторов и показателей периферической гемодинамики у больных гипертонической болезнью

Сердечнососудистые эффекты ЭТ-1 не ограничиваются прямым действием пептида на ГМК сосудов и миокарда. Существуют данные о взаимодействии ЭТ-1 с другими гуморальными системами, принимающими участие в регуляции сосудистого тонуса и водно-электролитного баланса. При рассмотрении корреляционной матрицы плазменного уровня ЭТ-1 наблюдается, что значение данного пептида находится в тесной корреляционной зависимости не только с уровнем АД, но и способствует повышению регионарного сосудистого сопротивления, что подтверждается сильной корреляцией с РССп и РССрг (r=0,60; r=0,65; p<0,05).

В проведенном нами исследовании отмечено, что высокий уровень ЭТ-1 ингибирует образование NO у больных ГБ, о чем свидетельствует отрицательная корреляционная связь между плазменным уровнем ЭТ-1 и содержанием цГМФ в плазме крови (r=-0,41; p<0,05). Наши результаты согласуются с данными литературы. Так, исследования, проведенные L. Spinarova и соавт. у больных ГБ, показали, что плазменный уровень ЭТ-1 и его предшественника коррелирует не только с измененными показателями гемодинамики, но и с величинами тромбоксана, простагландина Г, с NO выявлена отрицательная корреляционная связь [5]. Таким образом, гиперфункция ЭТ-1 препятствует релаксации ГМК под воздействием ЭФР или снижает ее [6]. Нами выявлена сильная отрицательная связь между содержанием ЭТ-1 в плазме крови у больных ГБ и показателями регионарного кровотока ОСКп и ОСКрг (r=-0,53; r=-0,63; p<0,05), и коэффициентом, выражающим механочувствительность резистивных сосудов (r=-0,61; p<0,05). При применении блокатора рецепторов ЭТ-1 босентана существенно снижались среднее АД и системное сопротивление, что подчеркивает важную роль эндогенного ЭТ-1 в регулировании тонуса сосудов и АД [7].

Результаты проведенного нами исследования свидетельствуют, что ЭТ-1 осуществляет сильную и продолжительную вазоконстрикцию, вызывая повышение сосудистого сопротивления, снижение регионарного кровотока и механочувствительности артериол, усугубляя тем самым дисфункцию эндотелия. Результаты экспериментальных исследований доказывают, что NO действует как мощный эндогенный вазодилататор и регулятор тонуса гладкомышечной ткани, а также влияет на выработку факторов роста, подавляя процессы пролиферации фибробластов и ГМК стенки сосудов, активируя антиоксидантную защиту [8].

В рамках данной работы особый интерес представляло и выявление по результатам корреляционной матрицы значимых факторов, влияющих на активность цГМФ у больных ГБ. На возможное участие NO в механизмах АГ указывают и литературные данные. Так, блокада NO-синтетазы приводит к вазоконстрикции, повышению сосудистого сопротивления и, в свою очередь, к повышению АД [9]. Это подтверждается наличием достоверной средней силы отрицательной корреляционной связи между содержанием цГМФ в плазме крови и регионарным сосудистым сопротивлением как в покое, так и в фазе реактивной гиперемии (r=-0,22; r=-0,31; p<0,05). При NO-зависимой вазодилатации отмечается увеличение ОСКп и ОСКрг (r=0,37; r=0,42; p<0,05), повышается механочувствительность резистивных сосудов (r=0,41; p<0,05).

Таким образом, в ходе данного исследования наблюдалось, что на содержание NO в плазме крови влияют не только АД, но еще и концентрация ЭТ-1, уровень регионарного сосудистого сопротивления, скорость регионарного кровотока и механочувствительность сосудов.

Выводы

1 У больных гипертонической болезнью по сравнению со здоровыми лицами наблюдаются нарушения функционального состояния сосудистого эндотелия, характеризующиеся повышением плазменного уровня ЭТ-1 и снижением содержания цГМФ в плазме крови.

2 У больных гипертонической болезнью по сравнению со здоровыми лицами омечаются нарушения периферической гемодинамики в виде снижения механочувствительности сосудистого эндотелия, замедления регионарного кровотока и повышения регионарного сосудистого сопротивления.

3 Изменение баланса эндотелиальных вазоактивных факторов является важной детерминантой развития нарушений периферической гемодинамики у больных гипертонической болезнью.

Summary

The functional state of vascular endothelium in 57 hypertensive patients has been studied with the help of venous occlusive pletismography and immuneferment methods. The analysis of the recieved data testifies to the increase of the regional vascular resistance, slowing down of regional blood flow, decrease of vessels mechanosensitivity, violation of the balance of the endothelial vasoactive factors. In the result of the research the close connection between endothelin-1 cGMP and index of peripheral hemodynamics in hypertensive patients was revealed

Список литературы

1. Jiayma K., Nagano M., Yo Y. et al. Impaired endothelial function with essential hypertension assessed by ultrasonography // Am. Heart. J.-1996.-Vol.132.-P.779-782.

2. Chou T.C., Yen M.H., Li C.Y., Ding Y.A. Alterration of nitric oxide synthase expression // Hypertension.-1998.-Vol 31.-P.643-648.

3. Puddu P., Puddu G.M., Laca F., Muscari A. Endothelial dysfunction in hypertension // Acta Cardial.-2000.-Vol.55, №4.-P.221-232.

4. Gurard M., London G.M., Manhes F.H. Arterial structure and function // J. Hypertens.-1999.-Vol.17, Suppl. 3.-P.S-233.

5. Spinarova L., Tonan J., Pospisilova J. et al. Humoral response in patiens with chronic heart failure // Int J. Cardiol.-1998.-Vol.65.-P.227-232.

6. Lariviere R., Thibaull G., Shiffrin E.L. Increased endothelin-1 content in blood vessels of deoxycorticosterone acetate salt hypertensive but not in spontaneously hypertensive rats // Hypertension.-1993.-Vol.21.-P.294-300.

7. Li S.Wang O.D., Pernow J. Protective effects of nonpeptide endothelin receptor antagonist bosentan on myocardial ischaemic and geperfusion injury in the pig // Cardivasc.Res.-1995.-Vol.29.-P.805-812.

8. Li H., Forstermann U. Nitric oxide in the pathogenesis of vascular disease // J. Pathol. -2000.-Vol.190, №3.-P.244-254.

9. Lusher T.F., Barton M. Biology of the endothelium // Clin. Cardiol.-1997.-Vol.10, Suppl II. P.113-110.