Влияние курсового приема порошка сырого корнеплода свеклы на индекс аугментации

Артериальное давление (АД) является одним из важнейших показателей жизненно важных функций и тесно связано с прогнозом сердечно-сосудистых заболеваний, которые занимают первое место в структуре смертности от всех причин [1]. Раннее выявление артериальной гипертонии (АГ) и управление этим заболеванием может эффективно снизить заболеваемость и смертность пациентов. Показано, что прием экзогенных нитратов благотворно влияет на состояние сердечно-сосудистой системы. Попадая в кровоток, эти ионы за счет активации ферментных систем восстанавливаются до биологически активного оксида азота (NO), компенсируя его нехватку при различных нарушениях эндогенного синтеза NO [2, 3].

Фотоплетизмографические (ФПГ) датчики являются одной из наиболее распространенных технологий в переносных устройствах. Они основаны на оптическом методе: источник света освещает участок поверхности тела, проникая в кожу и достигая кровеносных сосудов, а соответствующий фотодетектор регистрирует изменения, модулированные пульсирующей составляющей кровотока. Полученный сигнал является квазипериодическим и представляет собой стереотипную форму волны, называемую «импульсом ФПГ», которая возникает при каждом сердцебиении. Импульс ФПГ содержит несколько реперных точек, каждая из которых соответствует сердечному событию [4].

Накоплено значительное количество данных, свидетельствующих о том, что увеличение одного из параметров ФПГ — индекса аугментации AIp75 (augmentation index adjusted for a heart rate of 75 beats per minute) может быть ассоциировано с повышением риска заболеваний сердечно-сосудистой системы [5].

Цель исследования — оценить влияние 7-дневного курса приема порошка сырого корнеплода свеклы как природного источника нитратных ионов на индекс аугментации (AIp75), измеренный методом фотоплетизмографии.

Пациенты. В исследование включены мужчины-добровольцы (n=42) в возрасте от 18 до 60 лет с впервые выявленной АГ или с достижением целевого уровня АД по данным суточного мониторирования АД (СМАД) на фоне регулярной антигипертензивной терапии. Пациенты подписали информированное добровольное согласие на участие в испытании сухого порошка корнеплода свеклы в дозе 20 г/день внутрь, эквивалентной содержанию 650—700 мг нитрат-ионов (NOx), курсом 7 дней. Продолжительность исследования для каждого включенного добровольца — 2 нед. Во время первичной консультации на этапе отбора пациентов проведена по необходимости коррекция медикаментозной терапии и образа жизни (отказ от курения, ограничение употребления алкоголя, кофеинсодержащих продуктов). Пациенты были предупреждены о необходимости не менять режим питания, физических нагрузок после начала исследования. Согласно опросу участников, ополаскиватель для полости рта не входил в ежедневный перечень гигиенических процедур.

Группы были сопоставимы по основным характеристикам — полу, возрасту, уровню АД. Подготовительный период позволил максимально выровнять характеристики, являющиеся производными АД. На стадии включения (визит 1) участники исследования рандомизированы на 2 группы методом закрытых конвертов (по 21 человеку). В ходе визита 1, в конце 1-й недели (визит 2) и в конце 2-й недели (визит 3) проводили обследование участников методом ФПГ. Участникам, распределенным в группу 1, выдавали препарат свеклы во время визита 1, участникам, распределенным в группу 2, выдавали препарат свеклы во время визита 2. Таким образом, участники группы 1 в течение 1-й недели исследования ежедневно принимали 20 г порошка свеклы, эквивалентные 650—700 мг NOx, а в течение 2-й недели не принимали порошок свеклы. Участники группы 2 принимали порошок свеклы только в течение 2-й недели.

Исследование выполнено в соответствии с этическими принципами Хельсинкской декларации 1964 г.(выписка из протокола заседания НЭК НМИЦ ТПМ №01-07/24 от 28.10.2024).

Критерии включения: мужской пол, возраст 18—60 лет, впервые выявленная АГ или АГ с достижением целевого уровня АД по данным СМАД на фоне приема регулярной терапии, подписание информированного добровольного согласия на участие в исследовании.

Критерии исключения: непереносимость порошка свеклы, любое острое воспалительное заболевание, отказ от участия в исследовании на любом этапе.

Клинико-инструментальное обследование. Фотоплетизмография. Функциональное состояние терминальных мышечных артерий и распределительных артериол кожи в покое изучали методом ФПГ «на просвет» с помощью программного комплекса «Ангиоскан-01» (ООО «Ангиоскан», Россия) на указательном пальце правой кисти в положении лежа на спине. Из параметров ФПГ во время каждого визита определяли: индекс аугментации AIp (Augmentation Index), рассчитываемый как разница между вторым и первым систолическими пиками давления пульсовой волны, выраженными в процентах от пульсового давления (ПД):

AIp (%)=100%×(P2–P1)/ПД

Данный показатель характеризует вклад давления отраженной волны в ПД и позволяет количественно оценить тип кривой пульсовой волны. Давлением аугментации принято называть разницу между давлением первого (P1) и второго (P2) систолического пика пульсовой волны. Именно эта часть пульсового АД существенно возрастает при повышении артериальной жесткости, обусловливая рост центрального АД и увеличение постнагрузки на миокард левого желудочка. Индекс аугментации существенно зависит от частоты пульса. Для получения сравнимых значений используют расчетный индекс аугментации AIp75 — значение AIp, нормализованное на частоту сердечных сокращений 75 ударов в минуту. Индекс аугментации AIp при росте числа сердечных сокращений на 10 ударов в среднем уменьшается на 5%. Это соотношение используется для перерасчета AIp в AIp75. Величина AIp75 (%) характеризует вклад давления отраженной пульсовой волны в ПД. Данный показатель обладает большой прогностической ценностью для оценки риска развития сердечно-сосудистых заболеваний.

Измеряли также индекс жесткости (Stiffness Index — SI), который отражает среднюю скорость распространения пульсовых волн по крупным резистивным сосудам, таким как аорта и ее ветви.

SI=L(м)/Т(с),

где L — длина аорты (рассчитывается автоматически в зависимости от роста испытуемого); Т — временной промежуток между точками максимальной амплитуды прямой и отраженной пульсовой волны.

Измерению подлежали также продолжительность систолы (Ejection Duration — ED) и продолжительность систолы в процентах (Ejection Duration Percent — %ED).

Порошок корнеплода свеклы. Мелкодисперсный порошок корнеплода свеклы, полученный путем инфракрасного дегидратирования с последующим измельчением, разработан по заказу ФГБУ «НИМЦ ТПМ» Минздрава России Научно-производственным центром технологий здорового питания ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского» Минздрава России.

Фармакокинетические испытания, измерение концентрации NOx и пилотные испытания порошка свеклы проведены ранее [6—8].

Порошок принимали в виде напитка в несколько приемов в течение дня, разводя его водой, или употребляли, высыпая в порцию еды.

Статистический анализ выполняли с помощью программного обеспечения SPSS IBM Statistics v. 23 («IBM Corporation», США) и Statistica release 7 («StatSoft Inc.», США). Размер выборки оценивали с помощью онлайн-калькулятора Sampsize: https://sampsize.sourceforge.net/iface/s2.html#nm (доступ от 10 августа 2025 г.). Для проверки различий между группами в уровне количественного признака, измеренного по непрерывной шкале, применяли тест Уилкоксона (Wilcoxon signed-rank test), представляющего собой непараметрический статистический тест, используемый для сравнения двух связанных выборок, когда данные не распределены нормально, и дисперсионный анализ (ANOVA) Фридмана с коэффициентом конкордации Кендалла. Данные представлены в виде медианы и квартилей: Me [25%; 75%]. Различия при уровне p<0,05 считали статистически значимыми.

Всего в исследование включены 42 пациента мужского пола в возрасте 51,3±6,6 года с низким (2,23%) сердечно-сосудистым риском по шкале SCORE (Systematic Coronary Risk Evaluation), из которых 40% получали терапию блокаторами рецепторов ангиотензина. Диуретики принимали 11% участников исследования, гиполипидемические препараты — 14%. Антикоагулянты и антиагреганты никто из участников не принимал.

При сравнении показателей ФПГ, исследованных во время трех визитов в обеих группах, из всех изучаемых показателей, описанных в разделе «Материалы и методы», различия обнаружены по AIp75, поэтому в дальнейшем анализе акцент сделан на данном маркере. Следует отметить, что повышение индекса аугментации обладает негативной коннотацией. Так, при сравнении участников группы 1 по результатам измерений в ходе визитов 1, 2 (на фоне недельного приема свеклы) и 3 наблюдались различия в величине параметра AIp75 (таблица). У лиц группы 1 во время визита 2 величина AIp75 снизилась в среднем на 9 единиц по сравнению с визитом 1 (p=0,03). Статистически значимое снижение AIp75 у лиц группы 1 наблюдалось между визитами 1 и 2, 1 и 3. Между визитами 2 и 3 у лиц группы 1 различия по указанному параметру не отмечены (рис. 1, 2). На рис. 2, отражающем динамику величины AIp75 в группе 1, видно, что после приема свеклы в течение недели (визит 2) величина AIp75 существенно снижается и продолжает снижаться к визиту 3 (но статистически значимых различий не было). Возможно, это объясняется определенным периодом последействия (cross-over-эффект) приема порошка свеклы (см. рис. 1).

Величина индекса аугментации AIp75 в зависимости от приема порошка свеклы

Примечание. * — тест Уилкоксона для связанных выборок; ** — двухфакторный дисперсионный анализ Фридмана для связанных выборок.

Рис. 1. Контур пульсовой волны Р.

Р₁ — первый систолический пик; Р₂ — второй систолический пик; Р₂—Р₁ — прирост пульсового давления в аорте; T_r — время от момента систолы до появления волны отражения.

Рис. 2.Динамика показателя фотоплетизмографии AIp75 на фоне приема порошка свеклы у пациентов группы 1.

При сравнении показателей участников группы 2 во время визитов 1, 2 и 3 (на фоне недельного приема свеклы) наблюдались статистически значимые различия между величинами AIp75 согласно двухфакторному дисперсионному анализу Фридмана для связанных выборок, p=0,038 (см. таблицу), подкрепленные диаграммой на рис. 3. Из графика на рис. 4, отображающего динамику величины AIp75 у пациентов группы 2, видно, что после приема свеклы в течение недели (результаты, полученные во время визита 3), линия кривой направляется резко вниз.

Рис. 3.Диаграмма двухфакторного рангового дисперсионного анализа Фридмана для связанных выборок (группа 2) по результатам трех визитов (p=0,038).

Рис. 4.Динамика показателя фотоплетизмографии AIp75 на фоне приема порошка свеклы у пациентов группы 2.

В таблице приведены минимальные и максимальные значения исследуемого параметра AIp75, из которых видно, что разброс величин внутри групп достаточно высок, и это неизбежно влияет на выявление статистических взаимосвязей.

Несмотря на это, показано статистически значимое снижение параметра AIp75 на фоне курсового приема порошка свеклы внутри групп. Вероятно, размах разброса параметра помешал обнаружить межгрупповые различия во время соответствующих визитов. Однако результаты исследования достаточно убедительно подтверждают, что курсовой прием 20 г порошка свеклы в течение недели в количестве, эквивалентном 650—700 мг NOx, способствует снижению индекса аугментации AIp75, сопровождающего рост уровня центрального АД и повышение постнагрузки на миокард левого желудочка.

В проведенном исследовании показано снижение индекса аугментации AIp75 на фоне приема растительного нитрат-содержащего препарата свеклы у пациентов с впервые диагностированной или контролируемой АГ. При этом у лиц группы 1 величина AIp75 имела тенденцию к снижению и во время визита 3 (при отсутствии статистически значимых различий). Возможно, это выявляет эффект последействия (cross-over-эффект) приема порошка свеклы (см. рис. 1), что целесообразно учитывать при разработке курсового приема этого продукта.

Наши данные согласуются с результатами рандомизированного двойного слепого плацебо-контролируемого перекрестного исследования, в котором показано, что донор NO (изосорбид мононитрат) значительно снизил индекс аугментации аорты — до –17,3±3,2 по сравнению с 1,8±3,5%, p<0,001. В исследовании изучали возможность применения NO с целью снижения повышенного уровня АД, наблюдаемого при лечении кортизолом [9]. По данным метаанализа, основанного на 23 исследованиях, в которых измеряли АД, функцию эндотелия, жесткость артерий, агрегацию тромбоцитов, установлено, что прием неорганических нитратов значительно снижает уровень АД в состоянии покоя (систолическое АД: –4,80 мм рт.ст., p<0,0001; диастолическое АД: –1,74 мм рт.ст., p=0,001), улучшает функцию эндотелия (эндотелийзависимая вазодилатация 0,59%, p<0,0001), уменьшает жесткость стенки артерий (скорость пульсовой волны –0,23 м/с, p<0,0001), а также AIp: –2,1%, p=0,05 [10].

Наше исследование демонстрирует краткосрочную динамику AIp75, а не прямое влияние на сердечно-сосудистые исходы. Однако, согласно другим работам, показатель аугментации выступает в роли самостоятельного фактора, позволяющего предсказывать развитие ишемических событий в коронарных артериях. Установлена также его взаимосвязь со степенью гипертрофии миокарда левого желудочка. Это подтверждается как зарубежными, так и отечественными работами [11, 12]. У пациентов, у которых уже диагностирована ишемическая болезнь сердца, этот индекс также имеет самостоятельное прогностическое значение: его повышение указывает на более высокую вероятность летального исхода от любых причин [13].

Значение AIp напрямую зависит от биологического возраста человека. Примечательно, что рост AIp регистрируется раньше, чем появляются классические возрастные признаки сосудистого ремоделирования, такие как утолщение комплекса «интима — медиа» сонных артерий. Это делает AIp чувствительным индикатором старения сосудов на начальных этапах [14, 15].

Потребление растительных нитратов представляет собой простую стратегию воздействия на факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний. Необходимы дальнейшие исследования, изучающие долгосрочные последствия употребления неорганических нитратов, ассоциированные с исходами сердечно-сосудистых заболеваний.

Вклад авторов: концепция и дизайн исследования — Гуманова Н.Г., Саматова К.С.; сбор и обработка материала — Саматова К.С., Королев А.И., Ососков В.С., Восканян Л.В.; статистический анализ данных — Гуманова Н.Г., Чащин М.Г.; написание текста — Саматова К.С.; научное редактирование — Гуманова Н.Г., Горшков А.Ю., Киселев А.Р., Драпкина О.М.

Работа выполнена в рамках государственного задания №124013100892-7 (2024-2026 гг.)

Клиническое исследование зарегистрировано на онлайн-платформе ICTRP №NCT07270718.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authors contribution: study design and concept — Gumanova N.G., Samatova K.S.; data collection and processing — Samatova K.S., Korolev A.I., Ososkov V.S., Voskanian L.V.; statistical analysis — Gumanova N.G., Chashchin M.G.; text writing — Samatova K.S.; scientific editing — Gumanova N.G., Gorshkov A.Yu., Kiselev A.R., Drapkina O.M.

This research was carried within the framework of the state assignment No. 124013100892-7 (2024-2026).

The clinical trial is registered on the ICTRP No. NCT07270718 online platform.