ишемическая болезнь сердца, плечевая артерия, проба с реактивной гиперемией, физическая нагрузка, эндотелиальная дисфункция
coronary artery disease, brachial artery, reactive hyperemia test, physical exertion, endothelial dysfunction
| | Ключевые слова ишемическая болезнь сердца, плечевая артерия, проба с реактивной гиперемией, физическая нагрузка, эндотелиальная дисфункция | | | Key words coronary artery disease, brachial artery, reactive hyperemia test, physical exertion, endothelial dysfunction |
| | Аннотация С целью сравнения влияния физической нагрузки и реактивной гиперемии на функцию эндотелия у больных стенокардией напряжения обследованы 76 пациентов -мужчин в возрасте от 45 до 76 лет, которым в было выполнено три измерения диаметра плечевой артерии: исходно в покое, на пике реактивной гиперемии, на второй минуте после прекращения физической нагрузки. | | | Annotation To compare the effects of physical exertion and reactive hyperemia on endothelial function, 76 male patients aged 45-76 years were examined. The brachial artery diameter were measured trice: at baseline, at the highest workload, and at the second minute of recovery period. |
| | Автор Демченко, Е. А., Вахрамеева, Н. В., Бутомо, М. И., Николаева, О. Б., Шляхто, Е. В. | | | Номера и рубрики ВА-N41 от 18/01/2006, стр. 33-38 |
В физиологических условиях во время физической нагрузки (ФН) наблюдается дилатация артерий в скелетной мускулатуре и сердце (McAllister R.M. et al., 1995). Эта реакция направлена на адекватное обеспечение кислородом тканей при повышении энергетических затрат и является результатом разнонаправленных воздействий на тонус сосудов. ФН вызывает комплекс изменений, включающих метаболическую вазодилатацию и системный выброс катехоламинов. Концентрация катехоламинов в плазме крови связана с интенсивностью нагрузки (Hartley L.H. et al., 1972).
Катехоламины стимулируют высвобождение NO через a2-адренорецепторы, находящиеся на эндотелиоцитах. Это уравновешивает вазоконстрикторное действие катехоламинов на подлежащие гладкомышечные клетки с a1- и/или a2-адренергическими рецепторами. Таким образом, NO, высвобождение которого связано с катехоламинами, противодействует одновременно осуществляемому сокращению гладкомышечных волокон сосудистой стенки, также стимулированному катехоламинами (McAllister R.M. et al., 1995). Это один из механизмов вазодилатации при ФН. Он не является основным и служит для противодействия сокращению гладкомышечных клеток сосуда, вызываемого катехоламинами.
Основным стимулятором выработки NO во время острой ФН является увеличение напряжения сдвига. Как и при реактивной гиперемии (РГ), увеличение напряжения сдвига вследствие ФН приводит к потокозависимой вазодилатации (ПЗВ) в артериях проводящего типа (McAllister R.M. et al., 1995). Именно появление градиента напряжения сдвига является физиологическим стимулом продукции сосудоактивных веществ (Frangos J.A. et al., 1985). NO - наиболее важный вазодилататор, он на 70% обеспечивает ПЗВ плечевой артерии (ПА) (Pohl U. et al., 1985). Другие вазодилататоры, такие как ацетилхолин, брадикинин, также принимают участие в регулировании кровотока во время ФН, хотя их роль и механизмы действия остаются не вполне ясными (McAllister R.M. et al., 1995).
В норме высвобождение эндотелина-1 - основного вазоконстриктора, ингибируется окисью азота по принципу обратной связи, и этот процесс сбалансирован (Boulanger C., Luscher T.F., 1990). По данным H.G.Predel с соавторами (1995), ФН (велоэргометрия), проведенная у здоровых лиц, не была связана с какими-либо значимыми изменениями уровня эндотелина-1, а у больных с проявлениями атеросклероза коронарных артерий плазменная концентрация эндотелина-1 увеличивалась. Однако, когда эти больные в течение 72 часов перед нагрузочным тестом дополнительно получали NO в виде препаратов органических нитратов, было отмечено некоторое снижение индуцированного нагрузкой увеличения эндотелина-1.
Это наблюдение свидетельствует о том, что снижение активности высвобождения эндотелием NO в пораженных атеросклерозом сосудах может играть важную роль в индуцированном нагрузкой увеличении секреции эндотелина-1. По мнению M.A.Mittleman с соавт. (1993) и S.N.Willich с соавт. (1993), дисбалансом этих эндогенных вазоактивных веществ можно частично объяснить отмеченную рядом авторов связь между инфарктом миокарда и предшествующей ему чрезмерной ФН у нетренированных лиц с риском сердечно-сосудистых заболеваний (Vallance P. et al., 1997).
В норме общая ФН приводит не только к увеличению кровотока в поперечнополосатой мускулатуре, но и к увеличению интракоронарного кровотока и вазодилатации эпикардиальных коронарных артерий (McAllister R.M. et al., 1995). В этом важную роль играет эндотелий (Cooke J.P. et al., 1990; Sessa W.C. et al., 1994). В частности, это было подтверждено в экспериментах на собаках (Berdeaux A. et al., 1994), у которых во время тредмил-теста регистрировалась индуцированная нагрузкой вазодилатация эпикардиальных артерий, а после баллонного удаления эндотелия, в тех же условиях, определялась вазоконстрикция. Наблюдаемая ПЗВ была пропорциональна уровню напряжения сдвига, индуцированного кровотоком, и не зависела от изменений давления внутри просвета артерии.
В экспериментальных, эпидемиологических и клинических исследованиях подтверждено, что ФН положительно влияет на уровень липопротеинов, артериального давления в покое, частоты сердечных сокращений, толерантность к CO2, нейрогормональную активность. Регулярные ФН в тренирующем режиме уменьшают прогрессию сердечно-сосудистых заболеваний и снижают сердечно-сосудистую смертность и заболеваемость (Niebauer J. et al., 1996). Систематические физические тренировки, оказывая комплексное влияние на многие механизмы развития атеросклероза, способствуют замедлению прогрессирования коронарного атеросклероза у больных ИБС (Аронов Д.М., 2002). Имеются сообщения о том, что регулярные ФН в тренирующем режиме улучшают эндотелиальную функцию (ЭФ) в коронарных артериях у больных ишемической болезнью сердца (ИБС) (Hambrecht R. et al., 2000) и периферических сосудах здоровых людей (Clarcson P. et al., 1999), больных застойной сердечной недостаточностью (Linke A. et al., 2001) и лиц с факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний (Lavrentic A. et al., 2000).
Во всех этих работах вывод о пользе регулярной ФН делался на основании «хронического» изменения сосудистой реактивности и не оценивалось, возможно имеющее место «острое» влияние ФН на ЭФ. Однако, когда речь идет о ряде заболеваний, связанных с эпизодами ишемии, таких как ИБС, атеросклероз сосудов нижних конечностей, целесообразна оценка патофизиологических изменений, в том числе и ЭФ во время действия провоцирующего ишемию фактора, в частности - при ФН. В настоящее время остается малоизученным влияние пороговой ФН на ЭФ у больных ИБС, в том числе стенокардией (СТ) напряжения.
Уже сообщалось, что при обследовании группы больных с атеросклеротическим повреждением сосудов нижних конечностей наблюдалось снижение реактивности плечевой артерии (ПА) в покое и при ФН, лимитированной ишемией, что свидетельствует о системной эндотелиальной дисфункции (ЭД) (Yataco A.R. et al., 1999; Iwata H. et al., 2000; Silvestro A, et al., 2002). В настоящее время доказана связь ПЗВ ПА и реактивности коронарных артерий. T.J.Anderson с соавт. (1995) установили, что у больных ИБС с признаками ЭД коронарных артерий, проявившейся в виде вазоспазма на интракоронарное введение ацетилхолина, ПЗВ ПА в пробе с РГ была достоверно снижена, по сравнению с лицами без признаков атеросклеротического повреждения коронарных артерий. Таким образом, выявление ЭД ПА может выступать маркером системной ЭД, в том числе - ЭД в коронарных артериях. Если учесть, что ЭД играет центральную роль в патогенезе атеросклероза, так как повреждение эндотелия предрасполагает к тромбозу, лейкоцитарной адгезии и пролиферации гладкомышечных клеток (Ross R. et al., 1999), то оправдано предположение о том, что повторяющиеся эпизоды ЭД во время ФН могут быть фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний (Vallance P. et al., 1997).
Цель работы - оценить влияние физической нагрузки, лимитированной ишемией миокарда, на функцию эндотелия у больных стенокардией напряжения и сравнить полученные данные с результатами пробы с реактивной гиперемией у тех же больных.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В исследование были включены 76 пациентов - мужчин в возрасте от 45 до 76 лет (средний возраст - 61,6±1,1 год), страдающих стабильной СТ I-III функционального класса. Характеристика больных представлена в табл. 1.
Всем больным в утренние часы до очередного приема антиангинальных препаратов было выполнено последовательно две пробы: проба с РГ и проба с ФН. Время между исследованиями составило 20±5 минут, что согласно руководству по ультразвуковому определению потокозависимой вазодилатации было достаточно, чтобы ПА восстановила свое исходное состояние после пробы с РГ (Corretti M.C. et al., 2002).
В ходе проведения проб каждому пациенту было выполнено 3 измерения диаметра ПА: исходно в покое, на пике РГ, на второй минуте после прекращения ФН. Измерение ПА осуществлялось на ультразвуковой системе Vingmed CFM800 (Sonotron, Норвегия), в режиме двумерного ультразвукового сканирования, датчиком с частотой 7,5 МГц. По результатам измерений рассчитывали процент расширения ПА в ответ на РГ и ФН. Признаком ЭД считали расширение ПА менее 10% (Vogel R.A., 2001).
Проба с РГ проводилась по методике D.S.Celermajer (1992) в модификации О.В.Ивановой (1997). ПА лоцировали в продольном сечении на 2-5 см выше локтевого сгиба, изображение синхронизировали с зубцом R ЭКГ. Диаметр артерии измеряли в В-режиме от ближней до дальней границы кровь - стенка сосуда, что соответствует линии интима-медиа стенки артерии. После измерения диаметра ПА в покое проводили пробу с РГ. На плечо, выше места визуализации, накладывали манжету сфигноманометра и создавали в ней давление, на 50 мм рт. ст. превышающее систолическое артериальное давление. Окклюзия артерии длилась 1,5 минуты. Через 30-60 секунд после декомпрессии манжеты, что соответствует пику РГ, измерение диаметра ПА повторяли. Результаты исследования записывали на видиокассету с помощью видеомагнитофона «Sony SVHS».
В качестве ФН использовалась велоэргометрию (ВЭМ), по методике ступенчатой непрерывно возрастающей нагрузки, начиная с 30 Вт, и последующим увеличением мощности на величину начальной ступени каждые 3 минуты при непрерывном осциллоскопическом контроле ЭКГ. Критерием прекращения ВЭМ были общепринятые клинические или ЭКГ-признаки ишемии миокарда (Гасилин В.С., Сидоренко Б.А., 1987). Статистическая обработка материала проводилась с использованием пакета программ Statistica ver.6.0 фирмы StatSoft Inc. (США).
ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
По результатам пробы с РГ ЭД была выявлена у 60 человек (78,9%), при этом у 12 (20%) из них определялась вазоспастическая реакция. При выполнении ФН пороговая мощность составила 82,1±4,5 Вт, общая длительность нагрузки - 487,8±24,5 сек, до приступа СТ - 449,4±26,7 сек, до депрессии ST равной 1 мм - 434,3±23,3 сек. Общий объем выполненной работы достигал 530,8±43,6 Дж, интенсивность СТ, на пике пробы с ФН - 1,33±0,11 баллов, суммарная депрессия ST на пике пробы с ФН - 5,4±0,4 мм. После ФН процент расширения ПА в среднем по группе был достоверно ниже, чем в пробе с РГ (-3,55±0,85% и 5,62±0,87% соответственно; p<0,0001) (табл. 2). При этом почти у всех больных выявлялись признаки ЭД (71 человек - 93,4%). У подавляющего большинства пациентов, имевших признаки ЭД в пробе с РГ, они были воспроизведены и после ФН (57 лиц - 95%). Кроме того, признаки ЭД появились после ФН у 14 из 16 пациентов (87,5%) без ЭД в ответ на РГ.
Вазоспазм в ответ на ФН наблюдался у 48 человек (67,6%), что в 4 раза чаще, чем в пробе с РГ (12 человек). Все больные, имевшие вазоспастическую реакцию в пробе с РГ, сохранили ее в ответ и на ФН. Кроме того, вазоспазм после ФН появился у половины больных, у которых в пробе с РГ имелось недостаточное расширение ПА (32 из 60 больных - 53,3%) и у 6 из 16 больных (37,5%), не имевших признаков ЭД в пробе с РГ. При корреляционном анализе не выявлено связи между реактивностью ПА в покое и после ФН с показателями толерантности к ФН, с уровнем артериального давления и частотой сердечных сокращений. Однако, при внутригрупповом анализе у больных с вазоспастической реакцией в ответ на ФН обнаружена прямая связь диаметра ПА при функциональных тестах с объемом выполненной работы (r=0,31; p=0,04); со временем до депрессии сегмента ST=1 мм (r=0,30; p=0,04). Сила этой связи находилась в зависимости от пороговой мощности (ПМ) нагрузки и была статистически значимой у больных с низкой или высокой ПМ нагрузки, но не средней (табл. 3).
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Изучение ЭФ находится на этапе накопления знаний о состоянии эндотелия при различных сердечно-сосудистых заболеваниях и в разных условиях и сбора информации о влиянии лекарственных препаратов на ЭД. На этом пути достигнуты определенные результаты. На сегодняшний день доказано, что ЭД лежит в основе развития многих сердечно-сосудистых заболеваний (Brunner H. et al., 2005 ), что определяет отношение к ЭД как к самостоятельному объекту терапевтического воздействия. Имеются доказательства положительного влияния на ЭФ большинства препаратов, применяемых в кардиологической практике, в том числе: бета-адреноблокаторов (Von zur Muhlen B., et al., 2000), антагонистов кальция (Kitakaze М. et al., 2000), ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента (Mancini G.B.J. et al., 1996), гиполипидемических препаратов (Anderson T.J. et al., 1995), аспирина (Monobe H. et al., 2001).
Использование высокочувствительных методов позволит улучшить диагностику ЭД и оптимизировать лечение пациентов. При исследовании функции эндотелия наиболее часто применяется ультразвуковой метод определения потокозависимой вазодилатации в пробе с РГ, так как он является неинвазивным, относительно недорогим и простым.
По данным S.Schroeder с соавт. (1999), у больных ИБС ЭД наблюдается в 71,3% случаев. Нами, при обследовании сходной группы больных, были получены аналогичные данные: в пробе с РГ ЭД выявлена у 78,9% больных СТ. Вместе с тем, результаты нашего исследования согласуются не со всеми литературными данными относительно процента расширения ПА у больных ИБС. Расхождения могут быть связаны с техническими различиями выполнения пробы с РГ. В исследовании M.C.Corretti с соавт. (2002) было показано, что если создается окклюзия в верхней части плеча, то РГ обычно дает больший процент изменения диаметра, по сравнению с изменением диаметра при окклюзии предплечья.
Это может быть связано с тем, что при декомпрессии манжеты, наложенной на плечо, напряжение сдвига выше, так как объем ишемизированной конечности больше, и за время ишемии накапливается больше недоокисленных метаболитов, приводящих к вазодилатации. В своей работе S.Schroeder с соавт. (1999) измерял диаметр ПА проксимальнее места наложения окклюзирующей манжеты, и процент расширения ПА в ответ на РГ составил 3,73±4,11%. Мы пользовались модифицированным методом проведения пробы с РГ предложенным О.В.Ивановой с соавт. (1997), при котором создается окклюзия ПА выше места ее визуализации. Процент расширения ПА, полученный нами, составил 5,62±0,87%. Этот результат согласуется с данными исследования, проведенного по аналогичной методике, в котором процент расширения ПА в ответ на РГ у больных ИБС составил 5,0±2,9% (Погорелова О.А., 2000).
В ответ на ФН признаки ЭД были выявлены у 93,4% больных СТ, что достоверно чаще, чем в пробе с РГ (78,9%, р=0,014). Вазоспастическая реакция ПА выявлена в 67,6% случаев при ФН и в 20% - при РГ (р <0,0001). В среднем по группе изменение диаметра ПА при ФН имело отрицательное значение (-3,55±0,85%) и статистически значимо отличалось от ответа на РГ (5,62±0,87%, р<0,0001), табл. 2. В работе B.Takase с соавт. (1998) было доказано, что у больных ИБС эпикардиальные артерии в ответ на введение ацетилхолина и ПА в пробе с РГ реагируют однонаправлено. Таким образом, можно предположить, что в случаях вазоспастической реакции ПА, имеется подобная, индуцируемая нагрузкой, реакция в коронарных артериях.
Из литературы известно, что ФН у больных с ИБС может вызвать парадоксальную вазоконстрикцию эпикардиальных артерий (Zeiher A.M. et al., 1989; Yeung A.C. et al., 1991; Frielingsdorf J. et al., 1996), которая связана с ЭД эпикардиальных артерий, пораженных атеросклерозом. В литературе имеются данные о том, что «острая» физическая нагрузка приводит к системному эндотелиальному повреждению (Iwata H. et al., 2000). В этой работе показано, что максимальная нагрузка усугубляет ЭД ПА у больных с перемежающейся хромотой, то есть в случаях, когда ФН лимитируется ишемией нижних конечностей. В нашем исследовании ФН лимитировалась ишемией миокарда, при этом было выявлено, что она также усугубляет ЭД ПА, определяемую в покое. ЭД в ответ на ФН выявлена практически у всех обследованных нами больных СТ (93,4%).
Вазоспазм в ответ на ФН наблюдался в 4 раза чаще, чем в пробе с РГ. Нами установлено, что у тех больных, которые реагируют сужением ПА на ФН, имеется связь исходного диаметра ПА с некоторыми показателями ФН - с общим объемом выполненной работы и длительностью нагрузки до депрессии сегмента ST равной 1 мм: чем больше исходный диаметр ПА, тем больше объем выполненной работы (r=0,31; p=0,04) и больше времени до депрессии сегмента ST равной 1 мм (r=0,30; p=0,04) (табл. 3). Наиболее отчетлива эта связь у больных с ПМ нагрузки 30 Вт и >120 Вт; в этих случаях появляется связь исходного диаметра ПА с общей длительностью нагрузки (r=0,84; p<0,05 - у лиц с ПМ 30 Вт; r=0,54; p<0,05 - у лиц с ПМ>120 Вт). Связь показателей толерантности к ФН и величины исходного диаметра у больных с вазоспастическим типом реакции на ФН может свидетельствовать о наличии процесса ремоделирования артерий у этой группы лиц.
Ремоделирование - это процесс, в конечной точке развития которого дилатированная артерия с увеличенной жесткостью стенки теряет способность к какому-либо реагированию на воздействия. Возможно, изучаемые нами артерии, находясь в процессе развития ремоделирования, уже утратили способность к дилатации, но еще сохранили способность к вазоспазму. Больные, реагирующие вазоспазмом на ФН, исходно имеют нарушение регуляции сосудистого тонуса, что делает их артерии более широкими, однако именно это позволяет, несмотря на сужение артерий выполнять ФН. То есть сужение исходно широкого сосуда, дольше не приводит к дефициту доставки кислорода в условиях повышенного его потребления во время ФН.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА