Brachial artery vascular wall condition in patients with chronic obstructive pulmonary disease

Full Text

Ремоделирование сосудов большого и малого круга кровообращения при сердечно-сосудистой и лёгочной патологии привлекает всё большее внимание исследователей. Это связано с тем, что морфофункциональные изменения артериальных сосудов ведут, с одной стороны, к нарушениям функций органов-мишеней, с другой - сами могут быть результатом патофизиологических процессов, формирующихся при той или иной патологии. Сосуды становятся органом-мишенью при различных заболеваниях (артериальной гипертензии, атеросклерозе, сахарном диабете и др.), что сказывается на их вязкоупругих свойствах [6]. Эти изменения в дальнейшем служат основой формирования эндотелиальной дисфункции и сосудистой ригидности, что приводит к развитию сердечнососудистых осложнений [4]. Однако при хронической обструктивной болезни лёгких (ХОБЛ) структурно-функциональное состояние артерий большого круга кровообращения в настоящее время изучено недостаточно, а полученные данные неоднозначны [2]. Целью исследования было изучение структурных и биомеханических характеристик плечевой артерии (ПА) у пациентов с ХОБЛ разной степени тяжести и сравнение этих ультразвуковых характеристик с данными лиц этой же возрастной группы без бронхолёгочной патологии. Были обследованы 109 больных ХОБЛ II-IV степени тяжести по критериям GOLD (Global Initiative for chronic Obstructive Lung Disease - Глобальная инициатива по ХОБЛ, 2011), средний возраст составил 61,4±1,01 года, соотношение мужчин и женщин было 1,2:1, они вошли в первую и вторую группы. Критерий включения в исследование - возраст больных от 55 до 75 лет, критерии исключения - другие хронические заболеваниям лёгких и внутренних органов в стадии обострения, а также острые заболевания. Группа сравнения (третья группа) состояла из 31 пациента без ХОБЛ, с артериальной гипертензией не выше I степени, средний возраст 59,7±0,6 года, 48,4% мужчин и 51,6% женщин. Группы были сопоставимы по полу и возрасту (р=0,054 и р=0,065 соответственно). Всем пациентам проводили клиническое интервью, трёхкратное измерение артериального давления (АД) с 3-минутным перерывом, исследование функции внешнего дыхания методом спирографии на аппарате «Spirovit SP-260» («Schiller Medical», Швейцария) с использованием комплексной программы «Schiller PC Spirometry». Больные ХОБЛ были разделены на две группы по результатам бронходилатационного теста на основании величины измеренного объёма форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1) в процентах по отношению к должным величинам. В первую группу вошли 55 больных ХОБЛ, имеющие показатели ОФВ1 более 50% должных величин. Среднее значение ОФВ1 у них было 68,6±1,8% по отношению к должным величинам. Средний возраст больных в этой группе составил 59,5±1,3 года, среднее значение систолического АД - 127,4±2,2 мм рт.ст., диастолического АД - 79,4±1,4 мм рт.ст. Вторая группа состояла из 54 пациентов с уровнем ОФВ1 50% и ниже по сравнению с должными величинами. Показатель ОФВ1 был равен 31,5±1,4% должных величин. Средний возраст больных во второй группе - Таблица 1 Сравнение исходных морфометрических показателей плечевой артерии в трёх группах* Показатели Третья группа (сравнения) Первая группа Вторая группа р Систолический диаметр, мм 3,99±0,10 3,70±0,11 3,79±0,10 р**=0,17 Диастолический диаметр, мм 3,88±0,10 3,48±0,12 3,58±0,11 р1-3=0,016 р2-3=0,069 р1-2=0,49 Толщина комплекса «интима- медиа», мм 0,45±0,02 0,40±0,01 0,43±0,01 р1-3=0,022 р2-3=0,28 р1-2=0,17 Толщина комплекса «интима- медиа» с адвентицией, мм 0,77±0,04 0,66±0,02 0,68±0,02 р1-3=0,004 р2-3=0,018 р1-2=0,40 Масса артерии, относительные единицы 311,7±40,9 222,1±27,1 250,0±30,3 р**=0,29 Примечание: *данные представлены в виде М±m, где М - средняя арифметическая, m - средняя ошибка средней арифметической; **по результатам однофакторного дисперсионного анализа. Таблица 2. Сравнение биомеханических показателей плечевой артерии в трёх группах* Показатели Третья группа (сравнения) Первая группа Вторая группа р Прирост диаметра в систолу, % 2,87±0,23 7,17±0,80 6,16±0,56 р1-3=0,000009 р2-3=0,0004 р1-2=0,235 Податливость сосуда, см/мм рт.ст. 0,065±0,004 0,168±0,028 0,148±0,021 р1-3=0,001 р2-3=0,008 р1-2=0,51 Ер, мм рт.ст. на единицу относительной деформации 1719,5±116,3 1157,3±130,7 1143,5±113,1 р1-3=0,003 р2-3=0,0001 р1-2=0,94 СРПВ, см/с 134,0±11,6 95,7±8,0 99,4±7,7 р1-30,016 р2-3=0,052 р1-2=0,74 CN в диастолу, условные единицы 12,00±0,84 9,14±0,52 9,82±0,49 р1-3=0,006 р2-3=0,03 р1-2=0,34 CN в систолу, условные единицы 12,28±0,86 9,62±0,52 10,28±0,49 р1-3=0,010 р2-3=0,046 р1-2=0,36 Примечание: *данные представлены в виде М±m, где М - средняя арифметическая, m - средняя ошибка средней арифметической; Ер - модуль Петерсона; СРПВ - скорость распространения пульсовой волны; CN - циркумферентное напряжение. 63,3±1,4 года, средний уровень систолического АД - 128,0±1,9 мм рт.ст., диастолического АД - 80,8±1,3 мм рт.ст. По возрасту и величине АД группы были сопоставимы. В группе сравнения среднее значение систолического АД составило 128,6±2,0 мм рт.ст., диастолического АД - 81,0±1,2 мм рт.ст., то есть не отличалось от данных в первой и второй группах. Всем пациентам проводили ультразвуковое исследование правой ПА на аппарате «Vivid 7» («General Electric Medical Systems», Germany) с использованием линейного датчика с частотой сканирования 7-10 МГц. Регистрировали следующие морфометрические параметры: систолический и диастолический диаметры ПА (мм), толщина комплекса «интима-медиа» изолированно и вместе с адвентициальным слоем (мм). Рассчитывали показатели сосудистой эластичности: прирост диаметра артерии в систолу (%), податливость сосуда (отношение прироста диаметра в систолу к пульсовому АД, см/мм рт.ст.), эластический модуль Петерсона (мм рт.ст. на единицу относительной деформации), скорость распространения пульсовой волны (см/с), а также циркумферентное напряжение стенки в диастолу и систолу (условные единицы), массу артерии (относительные единицы). Статистическая обработка данных проведена с использованием программы Statistica 6.1. Были проанализированы исходные морфометрические показатели ПА в трёх обследованных группах. Результаты представлены в табл. 1. В первой группе диастолический диаметр ПА был достоверно меньше, чем в группе сравнения, во второй группе отмечена только тенденция к уменьшению просвета артерии в диастолу по отношению к группе сравнения. При сравнении первой и второй групп выявлена тенденция к увеличению сосудистого диаметра в диастолу в группе с выраженными обструктивными нарушениями (вторая группа). По величине систолического диаметра ПА все три группы достоверно не различались, хотя отмечена тенденция к его уменьшению от группы сравнения к первой группе. Толщина комплекса «интима-медиа» была достоверно меньше в первой группе по сравнению с третьей группой, достоверной разницы между второй группой и группой сравнения не зарегистрировано. Группы с ХОБЛ также по этому параметру между собой не различались. При измерении толщины комплекса «интима- медиа» вместе с адвентицией сосуда выявлено, что и в первой, и во второй группах суммарная толщина стенки ПА была достоверно меньше, чем в группе сравнения, масса артерии имела тенденцию к снижению. Таким образом, группы с ХОБЛ характеризовались меньшим диаметром ПА и меньшей толщиной сосудистой стенки по сравнению с группой лиц без ХОБЛ, в основном за счёт адвентиции. Считают, что гипоксия вызывает утолщение интимы центральных артерий эластического типа за счёт гипертрофии и гиперплазии эндотелия и субэндотелиальных слоёв [7]. В периферических артериях на примере ПА нами не выявлено утолщения интимы, наоборот, её толщина снижается или имеет тенденцию к снижению, а адвентициальный слой существенно уменьшается. Вероятно, эти изменения ПА связаны с экстрапульмональными проявлениями ХОБЛ наряду с мышечно-скелетными нарушениями: дисфункцией скелетных мышц, снижением мышечной массы [5], что вторично ведёт к гипотрофии сосуда, кровоснабжающего мышцы. Проведён анализ биомеханических показателей ПА в трёх группах. Результаты представлены в табл. 2. При сопоставлении данных первой и второй групп с показателями группы сравнения отмечено, что прирост диаметра в систолу, податливость сосуда, модуль Петерсона, скорость распространения пульсовой волны указывают на большую податливость сосудистой стенки к растягивающему усилию, снижение упругости и повышение растяжимости сосуда. Это подтверждают и величины циркумферентного напряжения стенки ПА в диастолу и систолу. Оно было статистически значимо меньше у пациентов с ХОБЛ, что можно рассматривать как снижение тонуса гладкомышечного слоя стенки ПА. Не было выявлено достоверных различий между двумя группами с ХОБЛ по показателям эластичности и циркумферентного напряжения ПА, однако средние величины этих параметров сосудов несколько выше у больных с более тяжёлыми нарушениями бронхиальной проходимости (вторая группа). В доступной литературе в основном приводят сведения о состоянии показателей артериальной жёсткости и эластичности у больных с артериальной гипертензией. Известно, что существует прямая связь между данными параметрами и уровнем АД [4, 6]. Кроме того, описано повышение артериальной ригидности в сосудах эластического типа при ХОБЛ, ассоциированной с ишемической болезнью сердца [3]. Авторы указывают на существенное повышение показателей жёсткости аорты при ХОБЛ, сочетающейся с ишемической болезнью сердца, при сравнении с изолированной ХОБЛ. В другой работе проводили исследование артериальной ригидности у больных ХОБЛ в сочетании с артериальной гипертензией [1]. Авторы выявили, что с увеличением тяжести течения ХОБЛ при наличии артериальной гипертензии значимо нарастают показатели ригидности аорты. ВЫВОДЫ 1. По нашим данным, у пациентов с хронической обструктивной болезнью лёгких II- IV стадии в возрасте 55-75 лет независимо от её тяжести присутствует снижение артериальной жёсткости плечевой артерии (по данным модуля Петерсона, скорости распространения пульсовой волны и другим показателям), сочетающееся с уменьшением её диаметра, толщины комплекса «интима-медиа» и адвентициального каркаса сосуда. Уменьшается циркумферентное напряжение стенки в систолу и диастолу, что может быть связано со снижением тонуса гладкомышечного слоя. Вероятно, эти глобальные изменения структуры и свойств стенки сосуда обусловлены хронической гипоксией, протекающей в условиях нормального артериального давления. Причём сначала формируются биомеханические, а затем структурно-анатомические изменения плечевой артерии.

About the authors

L N Chudinova

Perm State Medical Academy, Perm, Russia

Email: fuvpgma@mail.ru

References

Supplementary files