АГ — артериальная гипертония
Ад — амплитудные показатели дыхательного компонента регуляции МЦ
АД — артериальное давление
АДср — АД среднее
Ам — амплитудные показатели миогенного компонента регуляции МЦ
Ан — амплитудные показатели нейрогенного компонента регуляции МЦ
Ап — амплитудные показатели пульсового компонента регуляции МЦ
Аэ — амплитудные показатели эндотелиального компонента регуляции МЦ
ГБ — гипертоническая болезнь
ГТМЦ — гемодинамический тип МЦ
ДАД — диастолическое АД
МТ — миогенный тонус
МЦ — микроциркуляция
НТ — нейрогенный тонус
ПМmax — максимальный уровень гемоперфузии ткани
РКК — резерв капиллярного кровотока
САД — систолическое АД
СКО — среднеквадратичное отклонение
Роль микроциркуляции (МЦ) в возникновении и стабилизации артериальной гипертонии (АГ) неоспорима. Установлено, что формирование сосудистого сопротивления более чем на 70% обусловлено изменениями на уровне резистивных сосудов [1—3]. Дисфункция эндотелия, которая в настоящее время рассматривается как одна из причин сердечно-сосудистых заболеваний, может сопровождаться длительной вазоконстрикцией артериол [4]. Показано, что у больных АГ существенно снижается продукция зависимого от эндотелия релаксирующего фактора — оксида азота (NO) [5]. Ограниченное высвобождение NO способствует ремоделированию сосудов, в ходе которого увеличиваются толщина сосудистой стенки и сосудистое сопротивление, что сопровождается ростом артериального давления (АД) и ведет к стабилизации АГ. Изменение регуляции микрососудистого русла при гипертонической болезни (ГБ) может быть связано с гиперсимпатикотонией. Известно, что катехоламины оказывают не только прессорное действие, но и стимулируют процессы роста и пролиферации клеток. Важно отметить, что морфофункциональные нарушения микрососудистого русла, по мнению многих исследователей, лежат в основе поражения органов-мишеней у больных ГБ [4, 6—8].
С этих позиций представляет интерес оценка изменений МЦ у больных АГ в период спонтанного повышения АД. Это и явилось целью настоящего исследования.
Материалы и методы
В исследование включили 66 больных АГ 2—3-й степени и 57 практически здоровых лиц (средний возраст 48,1±1,6 года). Перед исследованием больным на 2 сут отменяли гипотензивные лекарственные препараты. В течение этого срока соблюдалось ограничение физической активности, назначалась седативная фитотерапия и при необходимости разовый прием короткодействующих гипотензивных препаратов — капотен, коринфар. Через 2 сут «чистого фона» были сформированы 2 группы пациентов: 1-я — 20 больных с АГ ≤140/90 мм рт.ст. (систолическое АД — САД 130,7±1,32 мм рт.ст., диастолическое АД — ДАД 88,2±0,66 мм рт.ст.) и 2-я — 21 больной с АД ≥160/100 мм рт.ст. (САД 169,8±2,17 мм рт.ст., ДАД 106,7±1,27 мм рт.ст.). Пациентов, пользовавшихся короткодействующими гипотензивными препаратами, включали в исследование по прошествии не менее 12 ч после последнего их приема.
АД среднее (АДср.) рассчитывали по формуле: (САД – ДАД)/3 + ДАД (мм рт.ст.). МЦ исследовали методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) на аппарате ЛАКК-02 (НПП «ЛАЗМА», Россия). Исследование проводили в положении больного лежа на спине. Датчик прибора устанавливали на тыльной поверхности кожи дистальной трети левого предплечья. Исследование продолжалось не менее 30 мин, что позволяло зарегистрировать низкочастотные осцилляции, отражающие функцию эндотелия микрососудов. Оценивали показатель МЦ (ПМЦ; перф. ед.), отражающий средний уровень гемоперфузии в единице объема ткани за единицу времени. Вычисление амплитудно-частотного спектра колебаний перфузии осуществляли с помощью прилагаемого к анализатору программного обеспечения методом вейвлет-преобразования. В различных частотных диапазонах оценивали амплитудные показатели, отражающие активные механизмы МЦ — выраженность эндотелиальной (Аэ), нейрогенной (Ан) и миогенной (Ам) функции микрососудов. Пассивные факторы регуляции представлены показателями венозного оттока, вызываемого дыхательными экскурсиями (Ад), и пульсовым кровотоком (Ап). Исследовали среднеквадратичное отклонение (СКО) колебаний перфузии относительно среднего значения потока крови ПМЦ. Данный параметр отражает среднюю модуляцию кровотока во всех частотных диапазонах. Расчетным методом определяли миогенный (МТ; ед.), нейрогенный (НТ; ед.) тонус и отношение Ас/Ам, отражающее состояние микрососудистого сопротивления. Величину вклада амплитуд различных ритмических составляющих в общую мощность спектра рассчитывали по формуле Р=Аэ2/(Аэ2+Ан2+Ам2+Ад2+Ас2)·100%. В ходе окклюзионной пробы оценивали резерв капиллярного кровотока (РКК, %) и максимальный уровень гемоперфузии ткани (ПМmax, перф. ед.). По результатам исследования РКК и ПМЦ пациентов распределяли по гемодинамическим типам МЦ (ГТМЦ) с выделением нормоциркуляторного, гиперемического, спастического и застойно-стазического вариантов [4, 9].
Полученные данные обработаны методом вариационной статистики с использованием пакета компьютерных программ Statistiсa 7.0. Для оценки достоверности различия показателей использовали критерий t Стьюдента. Различие считали статистически значимыми при p<0,05. Данные представлены как M±m.
Результаты и обсуждение
Группы были сопоставимы по возрастному составу, длительности клинических проявлений АГ, степени АГ (табл. 1).
Во 2-й группе больных отмечено статистически значимое увеличение СКО, составившее 0,44±0,05 ед. против 0,32±0,025 ед. в 1-й группе (p<0,05) и приблизившееся к значениям здоровых лиц. По современным представлениям, повышение СКО, отражающего среднюю модуляцию кровотока во всех частотных диапазонах, свидетельствует об интенсификации тех или иных механизмов контроля МЦ. Анализ амплитудно-частотного спектра колебаний кровотока в микрососудистом русле показал, что повышение АД у больных АГ сопровождалось ростом амплитуды в эндотелиальном (Аэ) и пульсовом диапазонах (Ап) модуляции. Как представлено в табл. 2,
Весьма существенный вклад эндотелиального компонента в общую систему регуляции МЦ (Аэ% =31,1%) по сравнению с больными 1-й группы (Аэ% =19,8%) служит еще одним подтверждением данного тезиса (рис. 1).
Довольно значительный рост амплитуды колебаний кровотока в пульсовом диапазоне, превысивший этот показатель в 1-й группе на 58,3% (p<0,01) и занимавший в общей структуре ритмов внушительную долю (31% против 18,3% в 1-й группе), следует рассматривать как компенсаторную реакцию в ответ на констрикцию периферического русла. Сужение артериол при сохранении или увеличении скорости кровотока в микрососудах, обеспечиваемой ростом пульсового кровенаполнения, создает условия для увеличения напряжения сдвига [4, 5]. Последнее стимулирует высвобождение эндотелием вазодилатирующих медиаторов, прежде всего NO [10].
Таким образом, можно предположить, что в ответ на констрикцию артериол и повышение АД приходит в действие система компенсации, направленная прежде всего на сохранение капиллярно-тканевого обмена. Наиболее мобильным механизмом компенсации тканевых дисметаболических процессов в данном случае, по-видимому, является интенсификация пульсового компонента регуляции МЦ. При этом возникают условия для мобилизации релаксирующей функции эндотелия, что в итоге приводит к увеличению гемоперфузии тканей. Последнее подтверждается увеличением интегрального показателя МЦ — ПМЦ, превысившего таковой в группе больных с нормальным АД на 36,1% (p<0,01), составившим 7,28±0,64 перф. ед. и достигшим уровня у здоровых (7,1±0,26 перф. ед.). При этом окклюзионная проба, которая отражает мощность релаксирующего потенциала эндотелия [11, 12], показала меньший прирост гемоперфузии тканей — 198,6±7,5% по сравнению с показателем в 1-й группе больных, составившим 227,3±10% (p<0,05). Это можно объяснить ограничением резервных релаксирующих возможностей эндотелия, поскольку часть вазодилатирующих медиаторов реализована эндотелием уже в состоянии покоя, до проведения окклюзионной пробы.
Весьма характерно, что показатель максимальной тканевой перфузии в условиях реактивной гиперемии (ПМmах) в рассматриваемых группах больных не имел различия — 12,0±0,57 и 12,2±0,87 перф. ед. Это свидетельствует о том, что потенциальные возможности роста тканевой гемоперфузии в группах идентичны и определяются в значительной мере органическими сдвигами микрососудистого русла (сосудистое ремоделирование, рарефикация) и внутрисосудистыми изменениями (реологические свойства крови).
Корреляционный анализ, проведенный в рассматриваемых группах больных, показал следующее. В условиях нормального АД последнее обеспечивает адекватную метаболическим запросам гемоперфузию тканей, что демонстрирует тесная корреляция между САД и ПМЦ в 1-й группе больных (r=+0,73; p=0,026). Этот тезис находит подтверждение в положительной корреляции между САД и показателем Ам, отражающим амплитуду вазомоций прекапиллярных сфинктеров (r=+0,7; p=0,035). Таким образом, чем выше амплитуда и, следовательно, ниже тонус прекапилляров, тем необходимо выше САД для поддержания оптимального фильтрационного давления и адекватного капиллярно-тканевого обмена. О тесной связи капиллярного кровотока с САД (у пациентов с нормальными уровнями АД) свидетельствует также тесная корреляция между последним и показателем объемного нутритивного кровотока, полученным расчетным путем [13] (r=+0,8; p<0,01).
Иная картина наблюдается у больных АГ с высоким АД. В этой группе лиц утрачивается связь показателя гемоперфузии тканей с САД, однако выявляется тесная корреляция с ДАД, в значительной мере отражающим периферическое сосудистое сопротивление (r=+0,82; p=0,044). Принимая во внимание выявленные в этой группе больных корреляции АД с показателем шунтирования (r=+0,82; p<0,048) и Ад — амплитудой дыхательных вазомоций, отражающих интенсивность венозного оттока (r=+0,87; p=0,026), можно предположить, что изменение гемоперфузии тканей в данном случае обусловлено интенсификацией шунтового кровотока и венозным полнокровием. Следовательно, увеличение ДАД в значительной мере обусловливает активизацию шунтового кровотока в обход капиллярного русла и рост непродуктивной гемоперфузии тканей за счет венозного полнокровия.
Таким образом, изменения МЦ у больных АГ с повышенным АД характеризуются констрикцией метаартериол и прекапилляров в результате роста симпатической сосудосуживающей активности и увеличения миогенного тонуса гладких мышечных клеток. Увеличение сосудистого сопротивления сопровождается повышением АД и снижением нутритивного кровотока. В ответ на это активизируется компенсаторный механизм пульсового кровенаполнения микрососудистого русла, сопровождающийся ростом напряжения сдвига, и, как следствие, стимуляцией выхода NO. Однако мощность компенсаторных механизмов эндотелия оказывается недостаточной и АД остается повышенным. Ограничение резервных возможностей функции эндотелия подтверждается результатами окклюзионной пробы — достоверное снижение РКК у больных 2-й группы на 12,6% по сравнению с пациентами 1-й группы.
Необходимо отметить, что механизмы регуляции МЦ у больных с повышенным АД отличаются увеличением суммарной доли пассивных факторов за счет пульсового кровенаполнения сосудистого русла (Ап) на фоне общей депрессии активных механизмов, несмотря на увеличение амплитуды эндотелиальных колебаний (60,4% против 66,4% в 1-й группе больных). Наиболее отчетливое представление о выраженности различий в соотношении активных и пассивных механизмах, контролирующих микрогемоциркуляцию у больных АГ, дает сравнение этих параметров с показателями в группе здоровых лиц. Как следует из данных, представленных на рис. 1, у здоровых доля активных факторов регуляции составляет 79,8%.
Распределение больных по ГТМЦ (рис. 2)
Заключение
Эпизоды повышения АД у больных АГ сопровождаются сложными функциональными изменениями МЦ, включающими как патологические, так и компенсаторные сдвиги. Констрикция метаартериол и прекапилляров в результате активации нейрогенных и миогенных сосудосуживающих механизмов, в значительной мере определяющая рост сосудистого сопротивления и лежащая в основе формирования АГ, ведет к снижению капиллярного кровотока. Возникающее в данном случае увеличение роли пульсового кровенаполнения микрососудистого русла можно расценивать как компенсаторную реакцию в ответ на метаболические нарушения тканей. Увеличение в результате этого скорости кровотока на фоне уменьшения диаметра сосудов сопровождается ростом напряжения сдвига и создает условия для высвобождения эндотелием вазодилатирующих медиаторов. Однако в силу ограниченных резервных возможностей релаксирующей функции эндотелия у больных АГ не происходит эффективного снижения периферического сосудистого сопротивления. Увеличение перфузии тканей в данном случае следует считать непродуктивным, так как оно обусловлено не нутритивным кровотоком, а интенсификацией шунтового кровотока и венозным полнокровием, сопровождающимся реологическими нарушениями.
Таким образом, грубые нарушения МЦ при стойком повышении АД у больных АГ характеризуются неполноценностью компенсаторных механизмов, снижением резерва NO, способствующего нарастанию дисфункции эндотелия. Последний, как известно, не только обеспечивает оптимальное поддержание тонуса артериол, но и определяет проницаемость сосудистой стенки для циркулирующих ингредиентов плазмы, участвует в поддержании клеточного и плазменного гомеостаза. АГ характеризуется также депрессией капиллярно-тканевой диффузии и трофическими нарушениями тканей. Можно полагать, что эти изменения на уровне микроциркуляторного русла лежат в основе морфофункциональных нарушений органов-мишеней при АГ. Данное обстоятельство необходимо учитывать при лечении больных ГБ.