Сосудистая жесткость и вегетативный статус у лиц молодого возраста в аспекте совершенствования их ангиологического скрининга

Сердечно-сосудистые заболевания остаются ведущей причиной смертности в Российской Федерации, несмотря на высокий уровень развития системы кардиологической помощи [1]. Данное противоречие отчетливо отражает необходимость скорейшего внедрения превентивных диагностических мер, направленных на активное выявление у молодых лиц заболеваний на доклиническом этапе развития, отражающих самое начало патогенетического сердечно-сосудистого континуума [2, 3]. Такая диагностика позволила бы более эффективно тормозить развитие патологического процесса. В связи с этим в последние годы все большее внимание уделяется концепции раннего сосудистого старения (Early Vascular Aging, EVA), которое характеризуется преждевременным повышением артериальной жесткости и рассматривается как доказанный предиктор будущих сердечно-сосудистых осложнений у молодых и клинически здоровых лиц [4, 5].

Для оценки сосудистой жесткости (СЖ) применяются различные методики, из которых перспективным методом является определение индекса CAVI (Cardio-Ankle Vascular Index). В отличие от традиционной скорости пульсовой волны, CAVI практически не зависит от текущего артериального давления (АД) и по этой причине позволяет более объективно оценить свойства сосудистой стенки [6, 7].

На показатель СЖ могут влиять как морфологические, т.е. структурные изменения в толще артериальной стенки, так и дисрегуляторные сдвиги со стороны симпатической и парасимпатической нервной системы (ПНС) [8, 9]. Вегетативная нервная система (ВНС) играет доказанную роль в контроле сосудистого тонуса, что может существенно влиять на динамику сосудистой функции [10].

Вариабельность сердечного ритма (ВСР) считается оптимальным неинвазивным инструментом для мониторинга вегетативной регуляции в процессе адаптации к нагрузкам, отражающим наиболее полно уровень функционирования ВНС, а также изменения устойчивости к стрессу [11]. Однако вопрос о вкладе вегетативного обеспечения в формирование СЖ остается не вполне ясным.

Более высокая ВСР указывает на значительный уровень модулирующей способности ПНС, тогда как более низкая — свидетельствует о преобладающем влиянии симпатического отдела, что в свою очередь сопряжено с более чем двукратным увеличением риска смерти от всех причин и кардиоваскулярных событий у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями [12].

Цель исследования — изучить основные параметры ВСР у молодых лиц в покое и при выполнении активной ортостатической пробы в зависимости от фенотипа сосудистого старения.

На базе университетского центра здоровья и антивозрастной медицины обследовано 100 молодых людей (49 юношей и 51 девушка) в возрасте от 18 до 25 лет.

Критерии невключения: беременные и кормящие женщины; вторичная артериальная гипертензия, хронические некоронарогенные заболевания миокарда, бронхиальная астма, хроническая обструктивная болезнь легких, язвенная болезнь желудка и/или двенадцатиперстной кишки, аллергические реакции, хроническая ревматическая болезнь сердца и пр.; наличие острых респираторных и обострения хронических инфекционно-воспалительных заболеваний на момент исследования; занятия профессиональным спортом; отказ от участия в исследовании.

Ангиологический скрининг проведен с помощью аппарата Vasera VS-1500 («Fukuda Denshi Co., Ltd.», Япония), который позволяет оценить такой показатель СЖ, как индекс CAVI (Cardio-Ankle Vascular Index) слева (L) и справа (R). Все участники были распределены по фенотипам сосудистого старения на основании формирования терцильных групп по показателю CAVI: 1-й терциль — здоровое сосудистое старение (19 юношей и 18 девушек), 2-й терциль — обычное сосудистое старение (15 юношей и 17 девушек) и 3-й терциль — преждевременное сосудистое старение (15 юношей и 16 девушек), или синдром EVA (Early Vascular Aging).

Исследование выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice) и принципами Хельсинкской декларации. Протокол исследования одобрен локальным Этическим комитетом. До включения в исследование от всех участников получено письменное информированное согласие.

Все обследованные прошли анкетирование для выявления основных факторов риска. Далее проведены антропометрия и трехкратное интервальное измерение уровня АД [13]. Запись и анализ параметров ВСР производились с помощью аппаратного комплекса ВНС-ПолиСпектр (ООО «Нейрософт», Россия). Параметры ВСР записывали во II, III стандартных отведениях и в отведении AVF в положении лежа 5 мин (фоновая проба) и стоя 5 мин (активная ортостатическая проба — АОП). Перед началом записи ВСР исследуемый в течение 5—10 мин находился в положении лежа с приподнятым изголовьем. Оценка показателей ВСР выполнена в соответствии со стандартами Task Force Европейского кардиологического общества и Североамериканского общества по электрофизиологии (1996) [14].

Проанализированы временные показатели: SDNN (мс) — стандартное отклонение всех интервалов RR — показатель общей вариабельности; RMSSD (мс) — квадратный корень из среднеквадратичного значения разностей между последовательными интервалами RR — отражает парасимпатическую активность; pNN50 (%) — доля пар интервалов RR, отличающихся друг от друга более чем на 50 мс — индикатор вагусного (парасимпатического) тонуса; CV (%) — коэффициент вариации интервалов RR — относительный показатель вариабельности, позволяющий учитывать влияние частоты сердечных сокращений (ЧСС); K30/15 — отношение продолжительности интервалов RR на 30-й и 15-й секундах после подъема (в АОП) — отражает активность парасимпатического ответа. Кроме того, изучены спектральные показатели: TP (Total Power, мс²) — суммарная мощность спектра; VLF (Very Low Frequency, мс²) — компонента сверхнизкой частоты, предположительно, связанная с гуморальной регуляцией; LF (Low Frequency, мс² и н.е.) — низкочастотная компонента, отражающая симпатико-вагусное влияние; HF (High Frequency, мс² и н.е.) — высокочастотная компонента, ассоциированная с дыхательной синусовой аритмией и вагусной активностью; мощность LF и HF волн, выраженная в нормализованных единицах, и соотношение LF/HF, отражающее баланс симпатико-парасимпатической регуляции.

Изучены также показатели кардиоинтервалографии: Mo (с) — мода, наиболее часто встречающийся интервал RR; Amo (%) — амплитуда моды; Me (с) — медиана интервалов RR; ВР (с) — вариационный размах; рассчитываемые на их основе индексы по Р.М. Баевскому: ИН (у.е.) — индекс напряжения регуляторных систем; ПАПР — показатель адекватности процессов регуляции; ВПР — вегетативный показатель ритма; ИВР (у.е.) — индекс вегетативного равновесия — показатели, отражающие адаптационные резервы и уровень регуляторной активности. Рассчитывали также прирост ЧСС (%) при ортостазе как индикатор симпатической активации.

Статистический анализ. Проверка распределения количественных данных выполнена с помощью критериев Коломогорова—Смирнова. Количественные показатели представлены в формате среднего арифметического (M) и стандартной ошибки (m). При сравнении количественных показателей в трех группах использовали систему ANOVA. Попарное сравнение показателей, распределение которых в каждой из групп соответствовало нормальному, выполняли с помощью t-критерия Стьюдента. Сравнение двух групп по количественному показателю, распределение которого отличалось от нормального, выполняли с помощью U-критерия Манна—Уитни. Для выявления связи между изучаемыми признаками использовали коэффициент корреляции Пирсона. Статистический анализ проведен с использованием программы StatTech v. 4.8.7 (ООО «Статтех», Россия) и пакета программ McExcel 2023. Различия считали статистически значимыми при p<0,05.

В ходе обработки данных установлено, что средние значения CAVI-L составили 5,95±0,07, тогда как CAVI-R — 5,85±0,08. В связи с более высокими показателями сердечно-лодыжечного индекса слева в дальнейшем полученные данные представлены по CAVI-L.

Сравнительный анализ показателей ВРС в условиях фоновой пробы (табл. 1) показал отсутствие статистически значимых различий между представленными CAVI-терцильными группами. Наиболее значимые временные показатели ВРС (RRNN, SDNN, RMSSD, NN50%, pNN50%), основанные на измерении продолжительности последовательных интервалов RR между нормальными сокращениями, а также спектральные показатели (TP, VLF, LF, HF, LF/HF), характеризующие периодическую составляющую колебаний сердечного ритма, находились в пределах физиологических колебаний и не демонстрировали статистически значимой выраженной диссоциации между группами. Тем не менее отмечены тенденция к снижению средней ЧСС от 1-й к 3-й терцильной группе и соответственное увеличение средней продолжительности кардиоинтервалов (RRNN).

Таблица 1. Временные показатели вариабельности сердечного ритма в зависимости от фенотипа сосудистого старения по показателю CAVI у молодых лиц (n=100)

Примечание. Здесь и в табл. 2, 3: CAVI — сердечно-лодыжечный сосудистый индекс. ЧСС — частота сердечных сокращений; RR, min, мс, — минимальный интервал RR; RR, max, мс, — максимальный интервал RR; RRNN, мс, — средняя длительность интервалов RR; SDNN, мс, — стандартное отклонение интервалов NN (нормальных интервалов RR); RMSSD, мс, — квадратный корень из среднего квадратов разностей величин последовательных пар интервалов NN; pNN50, %, — процент последовательных интервалов NN, различающихся более чем на 50 мс; CV, % — коэффициент вариации; K30/15 — коэффициент амплитуды переходного процесса.

При выполнении корреляционного анализа не выявлены значимые ассоциации между параметрами ВСР и показателями CAVI в покое.

В условиях АОП проявились четкие и значимые различия между группами (табл. 1—3). Значения таких временных показателей, как RMSSD и pNN50%, которые, как известно, определяются в основном парасимпатическими влияниями и являются отражениями синусовой аритмии [15], были меньше у лиц 3-й терцильной группы по сравнению с представителями 1-й терцильной группы (p=0,002 и p=0,004 соответственно).

Таблица 2. Спектральные показатели вариабельности сердечного ритма в зависимости от фенотипа сосудистого старения по показателю CAVI у молодых лиц (n=100)

Примечание. TP (Total Power, мс²) — суммарная мощность спектра; VLF (Very Low Frequency, мс²) — компонент сверхнизкой частоты спектра; LF (Low Frequency, мс² и n.u.) — низкочастотный компонент спектра; HF (High Frequency, мс² и n.u.) — высокочастотный компонент спектра; LF/HF — коэффициент вагосимпатического баланса.

Таблица 3.Некоторые интегральные показатели кардиоинтервалографии по Р.М. Баевскому в зависимости от фенотипа сосудистого старения по показателю CAVI у молодых лиц (n=100)

Примечание. Mo, с — мода кардиоинтервалов; Amo, % — амплитуда моды; Me, с — медиана RR-интервалов; ВР, с — вариационный размах; ИН, у. е. — индекс напряжения регуляторных систем; ПАПР — показатель адекватности процессов регуляции; ВПР, у. е. — вегетативный показатель ритма; ИВР, у. е. — индекс вегетативного равновесия; прирост ЧСС, % — прирост частоты сердечных сокращений в ортопробе.

Сравнительный анализ спектральных параметров продемонстрировал значимое смещение вегетативного баланса при сопоставлении крайних терцильных групп. У студентов 3-й терцильной группы доля LF norm была выше (80,23±2,33 n.u. по сравнению с 73,91±1,97 n.u.; p=0,008), а HF norm — ниже (19,76±2,33 n.u. по сравнению с 26,09±1,97 n.u.; p=0,008), чем у сверстников из 1-й терцильной группы. Соотношение LF/HF также оказалось увеличенным у представителей 3-й терцильной группы по сравнению с 1-й терцильной группой (6,09±0,69 и 3,6±0,34 соответственно; p=0,008).

При сопоставлении показателей вариационной пульсометрии у лиц 1-й и 3-й терцильных групп у последних выявлено снижение моды (0,59±0,01 и 0,66±0,01 с соответственно; p=0,002) и медианы кардиоинтервалов (0,6±0,01 и 0,67±0,01 с соответственно; p=0,001), которые, как известно, отражают «уровень функционирования синусового узла» [16].

У лиц из верхней терцильной группы регистрировался наиболее выраженный прирост ЧСС по сравнению с носителями благоприятного сосудистого фенотипа (44,5% по сравнению с 27,1%, p<0,001). Соответственно этому, при сопоставлении показателей у лиц 1-й и 3-й терцильных групп у последних отмечалось снижение средней продолжительности кардиоинтервалов (RRNN) (p=0,001).

Корреляционный анализ параметров ВСР и показателя CAVI в условиях ортопробы продемонстрировал отрицательную корреляцию с HF norm (r=–0,288; p=0,004) и положительную — с LF norm (r=0,288; p=0,004) и отношением LF/HF (r=0,278; p=0,005). Это указывает на смещение вегетативного баланса в сторону явной симпатикотонии при более высоких значениях CAVI-L. Дополнительно отмечены положительные связи с индексами напряжения регуляторных систем (ИВР, ПАПР, ВПР, ИН), что также согласуется с повышением тонуса симпатического звена.

Сравнительный анализ фоновых данных ВСР у молодых людей показал, что отсутствие статистически значимой разницы функциональной дисрегуляции в состоянии покоя между CAVI-терцильными группами имеет большое значение для интерпретации характера изменений СЖ. При отсутствии функциональных отклонений выявляемое повышение показателя CAVI следует рассмотреть как проявление в основном морфологического, т.е. структурного изменения в сосудистой стенке. Данные корреляционного анализа об отсутствии значимых связей между показателем CAVI и параметрами ВСР в покое служат подтверждением сделанного заключения. Но результаты подобных исследований во время проведения АОП позволяют выявить у молодых людей из верхней CAVI-терцильной группы признаки перенапряжения ВНС при выполнении нагрузочного теста по сравнению со средним и особенно с нижним CAVI-терцилем. Проведенный нами анализ литературы показал, что никто еще не изучал в представленном аспекте соотношение вегетативного статуса и артериальной жесткости, которая, как давно известно, является основной детерминантой старения сосудистой стенки [17]. Тем не менее обнаружены данные, в которых указано, что ранние проявления несостоятельности механизмов регуляции выступают предикторами формирования повышенной артериальной ригидности у лиц молодого возраста [18]. Промежуточным звеном между ними может быть артериальная гипертензия [5], которая достаточно часто встречается среди современной молодежи [19] и при этом нередко сочетается с психологическими проявлениями стресса [20]. А реакция макроорганизма на стресс, как известно, неразрывно связана с нейровегетативным статусом. Исследование же влияния стресса на сердечно-сосудистую систему ранее ограничивалось в основном миокардом на экспериментальных моделях [21].

Изучение связи вегетативной дисфункции и неблагоприятного сосудистого фенотипа в настоящее время является предметом дискуссии и активно рассматривается в ряде публикаций. Так, например, J. Schaarup и соавт. (2023), проведя когортное исследование, сделали вывод о том, что жесткость артерий динамически регулируется прямыми локальными сигналами от эндотелия, и обнаружили прямую связь между тонусом симпатической нервной системы и повышенной артериальной ригидностью [22]. В исследовании приняли участие люди среднего и пожилого возраста (всего 4901 человек), у которых анализ ВСР проведен трижды с 1997 по 2009 г., а анализ скорости распространения пульсовой волны осуществлен дважды с 2007 по 2013 г.

K. Mäki-Petäjä и соавт. (2016) в работе, посвященной роли ВНС в регуляции жесткости аорты, на примере трех исследований, проведенных у молодых лиц, выдвинули гипотезу о том, что снижение тонуса ПНС оказывает значительное влияние на контроль АД, что впоследствии приводит к вторичному увеличению скорости распространения пульсовой волны в аорте [23].

Выдвинутое предположение о значительном преобладании тонуса симпатической НС во время ортопробы у представителей 3-й терцильной группы в сравнении с 1-й, по результатам нашей работы, опирается на данные о приросте ЧСС, снижении показателей, отражающих влияние ПНС (RMSSD и pNN50%), и подтверждается данными сравнения спектральных параметров — повышением LF norm, снижением HF norm, отражающих преимущественно парасимпатическое влияние. В довершение соотношение LF/HF также оказалось статистически значимо увеличенным у лиц с повышенной артериальной жесткостью по сравнению с группой, обладающей высокими эластическими показателями. Известно, что отношение низких частот к высоким (LF/HF) можно использовать в качестве маркера для оценки вегетативного баланса сердечно-сосудистой системы [24]. Увеличение LF/HF указывает на преобладание симпатического баланса, а уменьшение — на преобладание парасимпатической иннервации [25]. Следовательно, АОП выявляет скрытую вегетативную дисрегуляцию, которая не фиксируется в состоянии покоя. В контексте повышенной СЖ это приобретает особое значение. Морфологические свойства архитектоники сосудов, вероятно, ограничивают эффективную периферическую адаптацию, что отражается в относительной симпатикотонии при выполнении нагрузочной пробы. Однако, по некоторым данным, имеются предположения о том, что именно низкий адаптивный потенциал сосудов играет ключевую роль в повышении СЖ у молодых лиц. Механистически и клинически ожидаемо, что при увеличении артериальной ригидности барорефлекторные реакции и гемодинамика при ортостазе изменяются. Так, в своем исследовании В.Н. Дороговцев и соавт. (2024) полагают, что именно ортостатическая дисрегуляция кровообращения играет важную роль в повышении СЖ, тем самым указывая на ключевое значение в ее формировании именно функционального компонента. Авторы предлагают рассматривать «ремоделирование сосудистой стенки с повышением ее жесткости как компенсацию, направленную на повышение ортостатической стабильности кровотока» [18].

Таким образом, формирование общей картины гемодинамической регуляции и СЖ у молодых лиц как в покое, так и при нагрузке представляет собой сложное взаимодействие структурного и функционального компонентов, при этом степень модулирующего влияния функционального звена должна стать предметом дальнейшего детального изучения, особенно в аспекте его взаимосвязи с уровнем АД и стрессоустойчивости. Однако уже сейчас полученные данные свидетельствуют о целесообразности выполнения оценки ВСР при проведении ангиоскрининга в рамках молодежных превентивных мероприятий.

1. Между молодыми носителями разных фенотипов сосудистого статуса особые различия показателей вариабельности сердечного ритма в покое не выявлены, что может подтверждать стойкий морфологический характер сосудистой жесткости при каждом из трех основных фенотипов старения артериальной стенки в указанном возрасте.

2. При ортостатической нагрузке у лиц молодого возраста от нижней к верхней CAVI-терцильной группе нарастают изменения вариабельности сердечного ритма, характеризующиеся снижением парасимпатических метрик (RMSSD, pNN50, HF) и увеличением симпатикотонических показателей (LF norm, LF/HF, индексов напряжения), что указывает на смещение вегетативного баланса в сторону симпатической гиперактивности по мере нарастания у молодежи показателя сосудистой жесткости.

3. Корреляционный анализ подтвердил отсутствие у молодых лиц какой-либо связи между сосудистой жесткостью и различными показателями автономной регуляции в покое и появление у них такой связи в условиях ортостатической нагрузки. Эта связь является положительной по направленности, слабой и умеренной по степени выраженности и статистически значимой.

4. Совокупность представленных данных подтверждает, что наличие повышенной артериальной ригидности у молодых лиц в условиях выполнения ортостатической нагрузки сопровождается изменением адаптационного потенциала регуляторных систем, что проявляется их повышенным уровнем напряжения. Эти данные подчеркивают необходимость дальнейшего изучения механизмов адаптации у лиц молодого возраста с целью совершенствования комплексных программ ранней предиктивной диагностики и индивидуализированных профилактических вмешательств у лиц молодого возраста.

Вклад авторов: концепция и дизайн исследования — Евсевьева М.Е., Сергеева О.В.; сбор и обработка материала — Кудрявцева В.Д., Хваталин Н.Е., Барабаш И.В., Колышкин В.А.; статистическая обработка — Гачкова И.Н., Гусева А.В., Звягинцева Е.М.; написание текста — Евсевьева М.Е., Сергеева О.В.; редактирование — Евсевьева М.Е., Сергеева О.В.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authors contribution: study design and concept — Evsevyeva M.E., Sergeeva O.V.; data collection and processing — Kudryavtseva V.D., Khvatalin N.E., Barabash I.V., Kolyshkin V.A.; statistical analysis — Gachkova I.N., Guseva A.V., Zvyagintseva E.M.; text writing — Evsevyeva M.E., Sergeeva O.V.; scientific editing — Evsevyeva M.E., Sergeeva O.V.