S. Ganne, N. Winer; State University of New York Health Science Center.
Зміни в судинній стінці грають ключову роль в розвитку серцево-судинних захворювань (ССЗ). Тому визначення властивостей судин є важливою ланкою для раннього виявлення, профілактики та лікування ССЗ. Основним показником, що характеризує властивості судинної стінки, є її ригідність, збільшення якої в свою чергу призводить до підвищення систолічного артеріального тиску (САТ) і збільшення пульсового тиску (ПД). Згідно з даними епідеміологічних досліджень, у 60-70% людей похилого віку (старше 60 років) є підвищення ригідності судинної стінки і збільшення САД на тлі зниженого тиску діастоли (ДАТ). Артеріальна гіпертензія (АГ), пов'язана з підвищеним САД, - основний компонент в патогенезі гострого інсульту, інфаркту міокарда, судинної деменції, ниркової недостатності і т. Д.
Лікування ізольованою АГ з використанням β-блокаторів, діуретиків та блокаторів кальцієвих каналів у пацієнтів похилого віку збільшує тривалість життя, зменшує частоту інсультів і інфарктів. Також значно знижується ризик розвитку цукрового діабету (ЦД) 2-го типу та інших серцево-судинних подій при кардіометаболічного синдромі.
Поширеність метаболічного синдрому (МС) серед населення США залежить від віку. Так, в групі 20-29 років МС зустрічається у 7%, 60-69 років - у 44%. МС характеризується комплексом серцево-судинних факторів ризику:
• центральним ожирінням;
• дислипидемией;
• підвищеним артеріальним тиском;
• збільшенням рівня глюкози в крові натще.
При цьому найчастіше присутні і інші чинники ризику, такі як малорухливий спосіб життя, генетична схильність та ін. В основі ураження судин при МС лежить резистентність до інсуліну, яка і є основним патогенетичним ланкою і призводить до гіперінсулінемії і гіперглікемії.
Гиперинсулинемия в свою чергу веде до порушення симпатичної нервової системи, підвищення реабсорбції натрію і гіпертрофії гладком'язових волокон судинної стінки, що обумовлює її ригідність. Крім того, гіперглікемія і гіперінсулінемія в комплексі збільшують активність ренін-ангіотензин-альдостеронової системи (РААС) і експресії рецептора ангіотензину І в судинної тканини, що призводить до гіпертрофії судинних гладком'язових клітин (ГМК) і фіброзних змін.
Гиперинсулинемия також має проліферативні ефекти. Резистентність до інсуліну порушує роботу фосфатидилинозитол-3-залежної кінази, яка відповідає за швидкі метаболічні ефекти інсуліну, в той же час активність мітоген-активованої кінази, що відповідає за стимуляцію зростання, залишається відносно збереженою. Високі рівні холестерину ліпопротеїдів низької щільності, вільних жирних кислот і ендотеліну-1 збільшують ригідність судинної стінки за рахунок ендотеліальної дисфункції. Крім того, свій вплив роблять неадекватні судинорозширювальні ефекти інсуліну і знижені рівні адипонектину і натрійуретичний пептид.
Таким чином, ригідність артеріальної стінки при МС пов'язана з тонкими гормональними і метаболічними розладами і в кінцевому підсумку призводить до збільшення ризику ССЗ (схема 1).
Ригідність судинної стінки і ризик розвитку ССЗ
Еластичні властивості артерій дозволяють зберегти від 60 до 70% ударного об'єму. Крім того, еластична тяга під час діастоли сприяє просуванню крові від судин великого калібру до судин малого калібру, перетворюючи пульсуючий кровотік від серця в безперервне і рівний плин через все судинне русло, таким чином зменшуючи навантаження поста на серці.
Підвищені рівні САТ і ПД є важливими предикторами ригідності судинної стінки, гіпертрофії лівого шлуночка (ГЛШ), ішемічної хвороби серця (ІХС), серцевої недостатності, інсульту, судинної деменції і хронічних захворювань нирок. Ригідність виникає в результаті фрагментації і руйнування еластину під дією циклічного напруги і збільшення колагену в медіа проксимальних відділів аорти. Ці процеси особливо виражені у людей похилого віку.
Ригідність знижує амортизаційні властивості великих судин і збільшує поширення рефрактерних хвиль до невеликих судинах, що призводить до систолічною АГ, ГЛШ, падіння ДАТ і погіршення перфузії в коронарних судинах. Деякий вплив надає і дисбаланс між процесами вазодилатації в результаті вивільнення оксиду азоту і вазоконстрикції, спричиненої ангиотензином, ендотеліну і норепінефрином.
Діагностика і вимірювання властивостей судинної стінки
Вивчення біомеханічних властивостей судинної стінки аорти і великих артерій призвело до появи різних методів дослідження. Основні і найбільш достовірні - обчислення відносини ударного обсягу до ПД, ПД на плечових артеріях і швидкість поширення пульсової хвилі (СПВ). При обчисленні цих показників можна визначити ризик виникнення смерті, пов'язаної з серцево-судинними подіями.
В даний час не існує золотого стандарту для визначення біомеханічних властивостей судинної стінки. Всі методи можна розділити на визначальні СПВ або описують відбиті хвилі. За допомогою методів, що вимірюють відбиті хвилі, можна визначити ригідність центральних судин і периферичного судинного русла. Ригідність центральних судин оцінюється по центральній СПВ і пов'язана з квадратним коренем еластичного судинного модуля, який представляє собою зміну артеріального тиску (АТ). СПВ - це об'єктивний показник, який є стандартом і прогнозує серцево-судинні наслідки у людей з підвищеним і нормальним рівнем артеріального тиску.
Існують також методи, за допомогою яких вимірюють системну розтяжність артерій, виходячи з оцінки одночасно тиску і потоку за допомогою моделей Windkessel з двома або трьома елементами, що визначають еластичність великих і дрібних судин, дистальную СПВ, індекс ригідності і амплітуду пульсової хвилі на плечовій артерії. Також використовують магнітно-резонансну томографію для оцінки динаміки діаметра аорти як одного з показників, що характеризують еластичність великих судин.
Woodman et al. порівнювали показники, отримані за допомогою різних методів діагностики зі стандартом, а саме СПВ, і отримали наступні результати: показники системної еластичності артерій, еластичності великих і невеликих артерій, відношення ударний обсяг / ПД погано корелювали з показником СПВ, тоді як індекси приросту, ригідності, центральна амплітуда пульсової хвилі, СПВ на плечовій артерії показали хорошу кореляцію. Також в деяких дослідженнях було встановлено, що показники СПВ і еластичності на каротидних артеріях є предикторами серцево-судинних подій у пацієнтів з АГ, на термінальній стадії ниркової недостатності і серцево-судинної летальності у госпіталізованих хворих похилого віку. У загальній популяції населення зв'язок між серцево-судинними подіями і показником еластичності вивчалася тільки в двох Трайл. В одному з досліджень виявили асоціацію між показником ригідності на каротидних артеріях і серцево-судинними подіями, але дане випробування було обмежено тим, що воно проводилося тільки серед чоловіків, до того ж в ньому було зафіксовано невелику кількість серцево-судинних подій. В іншому дослідженні була показана асоціація між показником СПВ на аорті і ССЗ у працездатних людей старшої вікової групи. Однак зв'язок між ІХС і даними показником виявилася слабкою після обліку всіх можливих факторів ризику.
У проспективному дослідженні The Rotterdam Study також вивчалася загальна популяція населення і була продемонстрована сильна зв'язок між змінами показника СПВ на аорті та ІХС, і інсульту у практично здорових людей.
Ferreira et al. виявили, що МС пов'язаний з підвищеною ригідністю каротидних артерій, а також із збільшеним просвітом стегнової артерії незалежно від вираженості підшкірної жирової клітковини і тренованості кардіореспіраторної системи.
Ці дані узгоджуються з результатами інших досліджень і свідчать на користь того, що всі компоненти МС надають сінергічное дію на товщину і ригідність судинної стінки. Слід також зазначити, що при однаковому низькому рівні САД, ПД і ліпідного профілю у жінок молодого віку ригідність судин менш виражена, ніж у чоловіків того ж віку. Припускають, що це пов'язано з вазопротекторну ефектом гормональних препаратів, що містять естрогени. Тому різке збільшення ригідності судин в передклімактеричний період, можливо, є поясненням неефективності естрогентерапіі в профілактиці ІХС в період постменопаузи в деяких дослідженнях.
Патофізіологія виникнення судинної ригідності
Зниження еластичності судин і збільшення показника ПД є важливими факторами розвитку ригідності артерій. Основні зв'язки між МС і артеріальної ригидностью ще до кінця не вивчені, але існує кілька гіпотез.
Передбачається, що резистентність до інсуліну є основним патогенетичним механізмом і діє за допомогою гіперінсулінемії і гіперглікемії.
У Hoorn Study було показано, що погіршення метаболізму глюкози і ЦД 2-го типу були пов'язані з підвищеною ригідністю і зниженою еластичністю судин, у більшості пацієнтів дані зміни спостерігалися вже до початку появи перших симптомів СД.
В іншому дослідженні, що проводилося в Японії, взяли участь чоловіки середнього віку зі зниженими показниками глюкози натще, толерантністю до глюкози і СД. Результати показали сильний зв'язок між підвищеною ригідністю артерій, виміряної при фотоплетізмографія, зниженими показниками глюкози натще і толерантністю до глюкози. Наявність толерантності до глюкози є незалежним визначальним фактором ригідності артерій у безсимптомних пацієнтів (схема 2).
Стратегії лікування щодо підвищення еластичності судин
Модифікація способу життя
Модифікація способу життя для зменшення ригідності артерій включає наступні заходи:
• контроль маси тіла;
• припинення куріння;
• обмеження споживання харчової солі;
• зменшення прийому спиртних напоїв.
Це може істотно вплинути на основні патофізіологічні механізми ригідності артерій. Так, при збільшенні фізичної активності значно зменшується ригідність судин. Обмеження прийому спиртних напоїв пов'язано зі значним зменшенням показника СПВ як у чоловіків, так і у жінок.
Для медикаментозного лікування можуть використовуватися різні групи лікарських препаратів, в тому числі інгібітори ААС, антиоксиданти, статини, засоби, що зменшують резистентність до інсуліну і толерантність до глюкози і т. Д.
Навіть короткочасний курс з використанням фолієвої кислоти перорально може значно поліпшити ендотеліальну функцію у хворих на ЦД 2-го типу. Риб'ячий жир, особливо омега-3-поліненасичені жирні кислоти, вітамінні препарати з антиоксидантними властивостями (аскорбінова кислота) і α-токоферол також застосовуються для зменшення судинної ригідності.
Підвищені експресія (прояв ендотеліальної дисфункції) і концентрація циркулюючих молекул адгезії судинного ендотелію-1 (VCAM-1) безпосередньо пов'язані з товщиною інтими-медіа каротидних артерій і є предиктором серцево-судинної смерті. У деяких дослідженнях було показано, що застосування біологічно активних добавок, що містять ізофлавоноїди, покращує еластичність судин і зменшує концентрацію циркулюючих VCAM-1.
В даний час ефективними засобами для зменшення ригідності судин є нітрати, діуретики, інгібітори ААС. Однак схеми і методики призначення препаратів для підтримки еластичних властивостей судин і зменшення їх ригідності ще до кінця не вивчені.
Діуретики та блокатори кальцієвих каналів вже тривалий час використовуються для лікування АГ. І інгібітори ангіотензинперетворюючого ферменту, і блокатори рецепторів ангіотензину позитивно впливають на еластичні властивості артерій за рахунок блокади негативних ефектів ангіотензину II. Бета-блокатори вважаються менш ефективними препаратами через зменшення частоти серцевих скорочень, підвищення ПД, центрального АТ, судинного периферичного опору і лівошлуночкової постнагрузки.
Кандесартан - один з найбільш ефективних блокаторів рецепторів ангіотензину, здатний зменшувати рівень пропептида проколагена ІІІ типу і підвищувати рівень стромелизина-1 в сироватці крові. Також при його використанні змінювався показник СПВ і рівень стромелизина-1. Відповідно ці значення корелювали зі зниженням рівня артеріального тиску і частоти серцевих скорочень (р = 0,02). Дія на позаклітинний матрикс може попереджати розвиток цереброваскулярних захворювань у пацієнтів з вираженою АГ. Крім того, терапія блокаторами рецепторів ангіотензину покращувала артеріальну еластичність і зменшувала вазопресорні реакції у пацієнтів з МС. Антагоністи альдостерону в експериментальних моделях попереджали накопичення колагену з віком при відсутності АГ.
Нітрати знижують ПД, ДАТ і центральне АТ в більшій мірі, ніж САД, при цьому не сильно впливаючи на ригідність артеріальної стінки проксимального відділу аорти. Нітрати і натрийуретические пептиди збільшують синтез циклічного монофосфату гуанозіна, що призводить до розслаблення гладких волокон.
Подібний ефект виникає також при використанні інгібіторів фосфодіестерази-5, а саме силденафілу, який блокує деструкцію циклічного монофосфату гуанозіна. Препарати цієї групи можуть зменшувати несприятливі ефекти рефрактерних хвиль і ПД без виникнення толерантності, властивої нітратів. Теоретично, тривалий інгібування фосфодіестерази-5 може потенціювати антипроліферативні ефекти циркулюючих передсердних і мозкових натрійуретичний пептид, але ці дані ще не доведені на практиці.
Агоністи рецепторів, які активуються проліфератором пероксисом альфа і гамма (PPAR-α - фенофібрат і PPAR-γ - піоглітазон), можуть зменшувати запальну реакцію, адгезивні властивості, ригідність судинної стінки у людей, які страждають ожирінням, і з толерантністю до глюкози. Таким чином, передбачається, що вони здатні відігравати важливу роль в профілактиці ІХС при ожирінні.
Піоглітазон і розиглітазон - препарати групи тіазолідиндіонів, покращують чутливість до інсуліну і контроль глікемії. Крім того, у піоглітазону спостерігається антиатерогенну ефект незалежно від рівня глікозильованого гемоглобіну.
Позитивний вплив на еластичні властивості судин багатодітній родині і препарати групи статинів за рахунок антиоксидантних і протизапальних властивостей незалежно від вираженості антихолестеринові ефекту. В експериментальних дослідженнях статини підвищують концентрацію ендотеліальної NO-синтази в судинних ендотеліальних клітинах і пригнічують адгезію і інфільтрацію моноцитів до ендотелію. У клінічних дослідженнях у пацієнтів з СД значне поліпшення ендотелій-залежної судинорозширювальну реакції на передпліччя зазначалося вже на третій день від початку прийому статинів, незважаючи на постійні рівні ліпідних фракцій.
Дія більшості сучасних лікарських засобів направлено на вазоконстрикцию артеріальних судин, однак в даний час ведеться розробка нових препаратів, здатних впливати на процеси синтезу колагену, які, як припускали раніше, були незворотними. До таких препаратів належать кошти, здатні блокувати формування колагенових структур (аміногуанідин, піридоксамін, ОРВ-9195), неферментативно розщеплювати поперечні зв'язку колагену (алагебріум) або впливати на рецептори до імуноглобулінів. Наприклад, відомо, що аміногуанідин здатний покращувати еластичні властивості судин, показник СПВ і припиняти розвиток діабетичної нефропатії, однак у великих дозах може викликати гломерулонефрит.
Таким чином, напрямок по вивченню і пошуку нових препаратів є досить перспективним і дає широкі можливості вплинути на різні процеси в судинній стінці і зберегти її властивості, однак вимагає проведення додаткових експериментальних і клінічних досліджень.
Друкується в скороченні.