Роль изменений механочувствительности сосудистого эндотелия

Функциональное состояние сосудистого эндотелия играет важную роль как в обеспечении нормального структурно-функционального состояния артериальных сосудов и поддержании гомеостаза сосудистой стенки, так и при развитии сердечнососудистой патологии, сопровождающейся тем или иным видом поражения артериальных сосудов. На сегодняшний день существуют бесспорные доказательства важной роли, которую играет нарушение функции сосудистого эндотелия в развитии таких заболеваний, как атеросклероз [1], сахарный диабет [2], гипертоническая болезнь (ГБ) [3]. При этом в первую очередь нарушается вазорегулирующая функция сосудистого эндотелия, что проявляется изменением эндотелий-опосредованных вазомоторных реакций артериальных сосудов, в частности, - снижением эндотелий-опосредованной вазодилатации [4], на фоне неизмененной вазодилатации в ответ на воздействие эндотелий-независимых стимулов (например, нитроглицерина) [5].

На сегодняшний день довольно хорошо изучены некоторые патогенетические механизмы нарушения вазорегулирующей функции сосудистого эндотелия, среди которых ключевая роль отводится снижению биодоступности оксида азота [6], при этом роли других факторов в научной литературе уделено недостаточное внимание. В то же время одним из основных свойств клеток сосудистого эндотелия является их чувствительность к изменению локальных гемодинамических условий в артериальном сосуде (механочувствительность сосудистого эндотелия), в частности, - к изменению напряжения сдвига на поверхности эндотелиальных клеток [7], а также способность реагировать на эти изменения выделением вазоактивных веществ [8,9]. В связи с этим нарушение чувствительности клеток сосудистого эндотелия к напряжению сдвига на их поверхности может играть важную роль в нарушении эндотелий-опосредованной вазодилатации.

Цель исследования. Изучить состояние механочувствительности сосудистого эндотелия и роль его изменений в нарушении эндотелий-опосредованных реакций периферического кровотока у больных гипертонической болезнью.

Материал и методы исследования. Обследовано 127 больных ГБ I-II стадии со II-III степенью АГ в возрасте от 33 до 64 лет (в среднем по группе - 53,2±2,9 лет), с продолжительностью заболевания от 5 до 29 лет (в среднем по группе - 11,6±1,8 лет), без признаков клинически значимой сопутствующей патологии, а также 45 практически здоровых лиц, сопоставимых по полу и возрасту с больными ГБ.

Известно, что среди физиологических механизмов реализации эндотелий-зависимой вазодилатации в ответ на механический стимул можно выделить увеличение диаметра сосудов и скорости кровотока в них. При этом удельный вес данных механизмов неравнозначен - значимость вазодилатации составляет лишь около 10-15% изменения диаметра от общего физиологического эффекта в норме, что подтверждается данными модельных экспериментов. В связи с этим среди методов оценки реакций периферического кровотока в ответ на воздействие эндотелий-опосредованного стимула преимущество имеют методы, позволяющие оценить именно изменение скорости потока крови по сосудам в ответ на воздействие стимула, по сравнению с методами оценки изменений диаметра сосуда, что и послужило основой для выбора нами метода исследования эндотелий-зависимых реакций периферического кровотока. С этой целью всем обследованным проводили венозную окклюзионную плетизмографию верхних конечностей на аппарате "ЭМПА 2-01" по методике Gutmann [10], в ходе проведения которой определяли объемную скорость кровотока по артериальным сосудам предплечья в покое (ОСКп) и после проведения пробы с реактивной гиперемией (ОСКрг). Для устранения влияния экзогенных факторов на результаты исследования все пациенты на протяжении не менее 24 часов до проведения плетизмографии не курили и не принимали лекарственных средств, вызывающих пролонгированное вазоактивное действие.

Учитывая тот факт, что при проведении пробы с реактивной гиперемией происходит существенное увеличение напряжения сдвига на поверхности эндотелиальных клеток, ее использовали также для оценки чувствительности эндотелиальных клеток к напряжению сдвига, что является адекватной характеристикой механочувствительности сосудистого эндотелия. Для этого, основываясь на данных, полученных после проведения окклюзионной плетизмографии в состоянии покоя и после пробы с реактивной гиперемией, рассчитывали коэффициент механочувствительности сосудистого эндотелия (КМЧ) по оригинальной методике (Патент Україна 35061 А МПК 6 А61В5/00. Спосіб діагностики порушень чутливості ендотелію артеріальних судин до напруження зсуву/ Черепок О.О., Поливода С.М. (Україна).- № 99084494; Заяв. 05.08.99; Опублік.15.03.01. Бюл. №2). Как нами было продемонстрировано ранее, КМЧ с достаточно высокой степенью точности характеризует чувствительность эндотелия сосудов к механическим стимулам, в том числе и к стимулам, формируемым движением потока крови по артериальным сосудам, таким образом, что, чем меньше величина КМЧ, тем менее чувствителен эндотелий сосудов к механическим стимулам и тем более выражено нарушение функционального состояния эндотелия.

Результаты исследования представлены в виде: выборочное среднее значение ± стандартная ошибка среднего значения. Для оценки достоверности различий между выборочными средними величинами пользовались t-критерием Student. Для оценки степени взаимосвязи между парами независимых признаков использовали коэффициент выборочной корреляции Pearson K. - r.

Результаты исследования и их обсуждение

Рассмотрим представленные в таблице данные о величине показателей, характеризующих состояние периферического кровотока по артериям предплечья и его эндотелий-опосредованных реакций у обследованных лиц. ОСКп по артериям предплечья у больных ГБ в целом достоверно не отличалась от соответствующего показателя у практически здоровых лиц. В то же время величина ОСКрг была ниже на 24,03% в целом по группе больных ГБ по сравнению с группой практически здоровых лиц. Эти данные свидетельствуют, что у больных ГБ происходит нарушение эндотелий-опосредованных реакций периферического кровотока, характеризующееся недостаточным приростом объемной скорости кровотока по артериям после воздействия эндотелий-опосредованного стимула.

Для оценки состояния механочувствительности сосудистого эндотелия интересна динамика величины коэффициента механочувствительности сосудистого эндотелия. Как свидетельствуют данные таблицы, КМЧ сосудистого эндотелия был достоверно снижен у пациентов, страдающих ГБ, на 26,56% в абсолютных величинах, или в 26,30 раза по сравнению с практически здоровыми лицами. Такое выраженное уменьшение КМЧ сосудистого эндотелия свидетельствует, что у больных ГБ значительно снижается чувствительность эндотелия к механическим стимулам. С другой стороны, уменьшение КМЧ позволяет объяснить выявленное нами нарушение у больных ГБ эндотелий-опосредованных реакций периферического кровотока именно снижением механочувствительности сосудистого эндотелия.

Таблица 1 - Результаты обследования больных гипертонической болезнью и практически здоровых лиц

Выводы

У больных гипертонической болезнью происходит нарушение эндотелий-зависимых реакций периферического кровотока в ответ на воздействие эндотелий-опосредуемого стимула, что выражается в недостаточном увеличении объемной скорости кровотока по артериям после проведения пробы с реактивной гиперемией.

Состояние механочувствительности сосудистого эндотелия в ответ на воздействие механического эндотелий-опосредованного стимула у больных гипертонической болезнью характеризуется значительным ее уменьшением, что проявляется снижением коэффициента механочувствительности сосудистого эндотелия.

Уменьшение чувствительности сосудистого эндотелия к механическому стимулу играет важную роль в нарушении эндотелий-опосредованных реакций периферического кровотока при гипертонической болезни.

Summary

The aim of the study was to investigate vascular endothelium mechanosensitivity and the role of its changes in the infringement of endothelium-mediated reactions of peripheral blood flow in patients with essential hypertension (EH). 127 patients with EH and 45 practically healthy persons were examined using venous occlusive plethysmography of upper extremities with determining of basal volumetric blood flow rate (VBFRb) and volumetric blood flow rate after reactive hyperemia test (VBFRrh) and calculating the mechanosensitivity coefficient of vascular endothelium (MC). Significant decreasing of VBFRrh by 24,03% and MC in 26,30 times in patients with EH had been revealed. These changes characterised the of endothelium-mediated reactions of peripheral blood flow and mechanosensitivity of vascular endothelium. It was fixed, that the decreasing of vascular endothelium mechanosensitivity plays the key role in the infringement of endothelium-mediated reactions of peripheral blood flow in EH.

Список литературы