Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Цереброваскулярная и кардиоваскулярная реактивность при артериальной гипертензии в юношеском возрасте

На правах рукописи

Кузнецова Дарья Владимировна

ЦЕРЕБРОВАСКУЛЯРНАЯ И КАРДИОВАСКУЛЯРНАЯ РЕАКТИВНОСТЬ ПРИ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ В ЮНОШЕСКОМ ВОЗРАСТЕ

14.03.03 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Томск - 2014

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Алтайский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Куликов Владимир Павлович

Официальные опионепты:

руководитель лаборатории экспериментальной кардиологии ФГБУ «НИИ кардиологии» СО РАМН,

доктор медицинских наук, профессор Маслов Леонид Николаевич

директор ГАОУ ДПО НСО «Новосибирский центр повышения квалификации работников здравоохранения»,

доктор медицинских наук, профессор Антонов Александр Рудольфович

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечнососудистых заболеваний» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук

Зашита состоится «26» сентября 2014 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 208.096.01 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 634050, г. Томск, Московский тракт, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-медицинской библиотеке ГБОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России и на сайте www.ssmu.ru

Автореферат разослан » 2014 г.

Ученый секретарь Петрова Ирина Викторовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Артериальная гипертензия (АГ) занимает первое место по вкладу в смертность от сердечно-сосудистых заболеваний и является фактором риска цереброваскулярных заболеваний, в том числе мозгового инсульта [Mancia G. et al., 2007; Kearney P.M. et al., 2005; Martiniuk A.L. et al., 2007].

Одним из важных звеньев патогенеза мозгового инсульта при АГ является нарушение цереброваскулярпой реактивности с дисбалансом вазоконстрикторных и вазодилатационных реакций [Cipolla M.J., 2009; Faraco G., ladecola С., 2013; Pires P.W. et al., 2013]. Поэтому исследование цереброваскулярной реактивности на С02 (ЦВРсог) позволяет прогнозировать риск инсульта [Schoof J. et al., 2007; Reinhard M. et al., 2008]. Под ЦВРсог понимается высокочувствительная реакция скорости мозгового кровотока (МК) на увеличение (гиперкапния) и снижение (гипокапния) артериального Рсог [Ainslie P.N.. Duffin J., 2009]. Однако при оценке ЦВРС02 гиперкапния приводит к повышению системного артериального давления (АД) [Shoemaker J.K., Vovk A., Cunningham D.A., 2002]. Рост АД, в свою очередь, приводит к повышению церебрального перфузионного давления и увеличению скорости МК. В условиях изменения перфузионного давления постоянство МК обеспечивает церебральная ауторегуляция [Lassen N.A., 1959], по в условиях гиперкапнии ауторегуляция становится неэффективной [Carrera Е. et al., 2009]. Вызванное гиперкапнией увеличение АД может усиливать МК [Dumville J. et al., 1998] наряду с прямым вазодилатирующим эффектом С02, что затрудняет оценку ЦВРсог и может приводить к ошибочной интерпретации результатов [Hetzel A. et al., 1999].

При АГ процессы ремоделирования церебральных сосудов, микроангиопатии и эндотелиальной дисфункции могут сопровождаться нарушением ЦВРсог- Так, в молодом, среднем и пожилом возрасте при А Г обнаружено снижение ЦВР на гиперкаппию [Maeda П. et al., 1994; Ficzere A. et al., 1997; Serrador J.M. et al., 2005; Hajjar I. et al., 2010] либо сохранность ЦВР на гиперкапнию [Novack P. et al., 1953; Tominaga S. et al., 1976; Oku N. et al., 2005; Ciaassen J.A., Levine B.D., Zhang R., 2009] и гипокапнию [Novack P. et al., 1953; Tominaga S. et al., 1976], Эффекты C02 на центральную гемодинамику опосредуются симпатической активностью, однако остается не совсем понятным, приводит ли это к урилению влияния гиперкапнии на системное АД и изменению кардиоваскулярпого ответа па С02 при АГ.

Выявить нарушения функциональной полноценности регуляции системной гемодинамики при АГ позволяет активная ортостатическая проба (АОП). Так, в ряде работ у лиц с ЛГ молодого, среднего и пожилого возраста обнаруживается ортостатическая неустойчивость в виде постуралыюй гипотензии [Barochiner J. et al., 2012; Jones C.D. et al., 2012], гипертензия [Mark A.L., 1990; Vriz O. et al., 1997; Дзизинский A.A. с соавт., 2009], гипо- и гипертензия [Fan Х.Н. et al., 2010, 2011]. Возникновение ортостатической гипо- и/или гипертензии при этом ассоциируют с повышенным сердечно-сосудистым [Jones C.D. et al., 2012] и цереброваскулярным риском [Kario К. et al., 2002; Fan Х.Н. et al., 2010, 2011]. Но во всех вышеназванных работах исследовали реакцию системного АД не ранее 1-й мин ортостаза. С появлением методики измерения АД «от сокращения к сокращению» стало возможным исследование начальных реакций в первые 5-30 секунд ортостаза с помощью АОП [Wieling W. et al., 2007]. Причем очень важно исследовать начальную реакцию на ортостаз не только системного АД, но и МК для выявления цереброваскулярных изменений.

Степень разработанности темы исследования. Механизмы и закономерности цереброваскулярной и кардиоваскулярной реактивности на С02 наиболее полно отражены в работах зарубежных авторов: R. Aaslid, P.N. Ainslie, J.A. Ciaassen, J. Duffin, J. Fisher, S.S. Kety, T.M. Markwalder, D.W. Richardson, E.B. Ringelstcin, J.K. Shoemaker, C.K. Willie., Y.S. Zhu и других. Лишь некоторые из них (J.A. Claassen, J. Duffin, J. Fisher, A. Hetzel, R. Zhang) изучали влияние C02-ипдуцированного изменения системного АД на показатели ЦВРСог- Но проблема оценки ЦВР на гиперкапнию и гипокапнию, не зависимой от системного АД, остается нерешенной.

Изучением закономерностей изменения ЦВРсог при АГ занимались С.Э. Липок, Т.М. Рипп, A.B. Сафронснко, J.A. Claassen, A. Ficzere, S. Fujishima, Т. Hajjar, М. Ivankovic, К. Kario, Е. Katona, Н. Maeda, L.S. Malatino, P. Novack, N. Oku, M.A. Ostrovskaya, D. Pall, J.M. Serrador, S. Tominaga, L.J. Wong и другие. Но данные их исследований противоречивы, а ЦВРС02 при АГ в юношеском возрасте изучена недостаточно. При этом кардиоваскулярную реактивность на С02 у пациентов с АГ в юношеском возрасте ранее не исследовали.

Достаточно полно исследованы изменения кардиоваскулярной реактивности на ортостаз при АГ. Постуральная неустойчивость при АГ показана A.A. Дзизинским, J. Barochiner, К. Eguchi, Х.Н. Fan, C.D. Jones, К. Kario, A. Lagi, A.L. Mark, E. Naschitz, O. Vriz. Закономерности изменения цереброваскулярной реактивности на ортостаз при АГ изучены значительно меньше. Начальные

кардиоваскулярные и цереброваскулярные реакции на ортостаз при А Г исследовали лишь А.Н. Рогоза, L.A. Lipsitz, J.M. Serrador. Но при АГ п юношеском возрасте начальные ортостатические реакции системной и церебральной гемодинамики одновременно ранее не исследовали.

Все вышеизложенное предопределило цель настоящего исследования.

Цель исследования: выявить закономерности нарушения цереброваскулярной и кардиоваскулярной реактивности на гиперкагшию, гипокапнию и ортостаз при артериальной гипертензии в юношеском возрасте.

Задачи исследования:

1. Исследовать кардиоваскулярную реакцию па углекислый газ и оценить роль системного артериального давления в изменении скорости мозгового кровотока при гиперкапнии и гипокапнии.

2. Оценить цереброваскулярный резерв у юношей с артериальной гипертепзией с помощью гипсркапнического и гипокапнического тестов.

3. Оценить реакцию системной гемодинамики на гиперкапнию и гипокапнию у юношей с артериальной гипертепзией.

4. Выявить нарушения начальной и продолжительной реакции системной гемодинамики на активную ортостатическую нагрузку у юношей с артериальной гипертепзией.

5. Оценить начальную и продолжительную реакцию мозгового кровотока на активную ортостатическую нагрузку у юношей с артериальной гипертензией.

Научная новизна.

Впервые установлены пороговые значения альвеолярного Ре 02 "ри гиперкапнии и гипокапнии, при достижении которых изменение системного артериального давления обуславливает увеличение индексов цереброваскулярной СОз-реактивности.

Впервые при артериальной гипертензии в юношеском возрасте показано изменение реакции диастоличсского артериального давления па продолжительную гипсркапническую нагрузку в виде его постепенного снижения до исходного значения после предварительного повышения.

Впервые при артериальной гипертензии в юношеском возрасте обнаружено нарушение начальной ортостатической реакции системного артериального давления в виде большей выраженности диас голической гипотензии.

Впервые у юношей с артериальной гипертензией показана начальная ортостатичсская реакция кровотока в средних мозговых артериях, аналогичная здоровым юношам, что характеризует сохранность церебральной аугорегуляции.

Теоретическая значимость работы.

Расширено представление о механизмах цереброваскулярной реактивности на СО?: показана роль системного артериального давления в изменении цереброваскулярной СОг-реактивпости при гиперкапнии и гипокапнии.

Установлена закономерность изменения цереброваскулярной С02-реактивности при артериальной гипертензии в юношеском возрасте в виде снижения вазоконстрикторного резерва при сохраненном вазодилатационном резерве.

Установлена закономерность нарушения кардиоваскулярной реактивности на ортостаз при артериальной гипертензии в юношеском возрасте в виде большей выраженности начальной диастолической гипотензии.

Практическая значимость работы.

Разработан и внедрен способ оценки цереброваскулярной СОг-реактивности, не зависимой от системного артериального давления.

Для оценки нарушений цереброваскулярной СОгреактивности при артериальной гипертензии в юношеском возрасте, наряду с гиперкапничсским тестом, более полезно исследовать сосудистую мозговую реактивность на гипокаппию.

Для исследования рефлекторных гемодинамических реакций при артериальной гипертензии в юношеском возрасте необходимо проводить активную ортостатическую пробу с обязательной оценкой реакции системного артериального давления в течение первых 30 с ортостаэа.

Методологии и методы исследовании.

Методологической основой диссертационного исследования послужил диалектический метод познания в медицине, базирующийся на системном подходе в изучении функционирования живого организма. При проведении данного исследования в комплексе применялись общие и специальные методы научного познания. Были использованы теоретико-эмпирические общенаучные методы: анализа и синтеза, индукции и дедукции, моделирования, научной абстракции, а также метод статистической обработки. Из методов

естественнонаучных исследований применялись наблюдение, измерение, эксперимент и сравнение. Были использованы специальные методы инструментальной и функциональной диагностики.

Положения, выносимые на защиту:

1. Установлен порог и латентность реакции системного артериального давления на гиперкапнию и гипокалнию, при достижении которых существенно изменяется реакция мозгового кровотока на С02.

2. Изменение цереброваскулярной С02-реактивности у юношей с артериальной гипертензией заключается в снижении вазоконстрикторного резерва при сохраненном вазодилатационном резерве.

3. Изменение кардиоваскулярной реакции на ортостаз у юношей с артериальной гипертензией заключается в большей выраженности начальной диастолической гипотензии.

Степень достоверности и апробации результатов. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на заседаниях кафедры патофизиологии, функциональной и ультразвуковой диагностики Алтайского государственного медицинского университета (2012-2014 гг.); на конференции, посвященной Дню российской науки в Алтайском государственном медицинском университете 9 февраля 2012 г.; на 1, II и III Всероссийских научно-практических конференциях молодых ученых по профилактике и лечению ССЗ (г. Барнаул) 1415 мая 2012 г., 1 марта 2013 г. и 20 марта 2014г.; на VII Сибирском съезде физиологов (г. Красноярск) 27-29 июня 2012 г.; на VI Съезде специалистов ультразвуковой диагностики Сибири (г. Новосибирск) 17-19 октября 2012 г.; на XIV и XV конференции «Молодежь - Барнаулу» 19-24 ноября 2012 г. и 11-20 ноября 2013 г.; на III итоговой конференции Научного общества молодых ученых и студентов Алтайского государственного медицинского университета 20-22 мая 2013 г. и на V Съезде кардиологов Сибирского федерального округа (г. Барнаул) 10-11 октября 2013 г.

Внсдреиис результатов исследования. Материалы диссертации используются в учебном процессе на курсе патофизиологии и на циклах усовершенствования врачей «Цветовое дуплексное сканирование в диагностике заболеваний сосудов» на кафедре патофизиологии, функциональной и ультразвуковой диагностики Алтайского государственного медицинского

университета. Материалы диссертации внедрены в практическую работу поликлиники Алтайского государственного медицинского университета «Консультативно-диагностический центр». Получено положительное решение о выдаче патента на способ оценки цереброваскулярной реактивности (форма № 01 ИЗ-2011 о выдаче патента на изобретение, заявка № 2012129125 от 10.07.2012 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ и 1 статья - в зарубежном рецензируемом журнале, цитируемом Index medicus, MEDLINE и PubMed.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием материала и методов исследования, главы с описанием результатов исследований, обсуждения результатов, выводов, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на 131 странице машинописного текста, иллюстрирована 15 таблицами и 21 рисунком. Список литературы содержит 212 цитируемых источников, из которых 13 -отечественных и 199 - зарубежных авторов.

Личный вклад автора. Автором сформулированы цели и задачи исследования, выводы и основные положения, выносимые на защиту. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В соответствии с целью и задачами работы было обследовано 48 добровольцев в возрасте 18-25 лет. Согласно возрастной классификации Всемирной организации здравоохранения (2012 г.) данный возраст соответствует юношескому возрасту.

Для установления закономерностей ЦВРСог и оценки влияния системного АД на МК при гиперкапнии и гипокапнии обследовали 11 (6 юношей и 5 девушек) здоровых некурящих добровольцев. Все испытуемые не предъявляли каких-либо жалоб со стороны дыхательной и сердечно-сосудистой системы и имели нормальное АД (систолическое АД (САД) в пределах 100-139 мм рт.ст. и диастоличсское АД (ДАД) в пределах 60-89 мм рт.ст.).

Для выявления изменений цсреброваскулярной и кардиоваскулярной реакции на гиперканнию, гинокапнию и ортостаз при АГ было обследовано 20 юношей с АГ (группа юношей с АГ) и 23 здоровых юноши (группа здоровых юношей), в число которых вошли уже обследованные шесть здоровых юношей.

Группу здоровых юношей составили добровольцы, не предъявлявшие каких-либо жалоб и не состоящие на диспансерном учете по поводу заболеваний сердечно-сосудистой системы и органов дыхания. На момент исследования все здоровые добровольцы имели нормальное АД и не принимали каких-либо лекарственных средств.

В группу юношей с АГ вошли юноши, наблюдавшиеся в студенческой поликлинике по поводу АГ, которые на момент исследования не принимали гипотензивных и антигипертензивных лекарственных препаратов. У 11 юношей была диагностирована гипертоническая болезнь I стадии, степень АГ 1; у 5 юношей - гипоталамический синдром, АГ 1 степени; у 4 юношей -нейроциркуляторная дистопия но гипертоническому типу. Диагнозы были установлены терапевтом и эндокринологом поликлиники на основании рекомендаций Российского медицинского общества по артериальной гипертонии и Всероссийского научного общества кардиологов по диагностике и лечению артериальной гипертензии (2008г.) и Международной классификации болезней 10-го пересмотра.

Исследовали параметры церебральной гемодинамики с помощью билатерального транскраниалыюго допплерографического мониторинга с капнографией (Ангиодин-Универсал, БИОСС, Россия). Оценивали среднюю по времени максимальную скорость кровотока в Ml сегменте средней мозговой артерии (СМА) с обеих сторон (time-adjusted maximum arterial velocity, TAMX прСМА и левСМА, см/с), а также индекс резистентности Пурсело (resistivity index, RI прСМА и левСМА, у.е.). Использовали 2-МГц импульсно-волновые ультразвуковые зонды, закрепленные в области средних темпоральных акустических окон с обеих сторон с помощью специального головного шлема. Капнографический контроль осуществляли с помощью инфракрасного капнографического модуля, встроенного в Ангиодин-Универсал (OEM module, Oridion Systems Ltd, Израиль), с оценкой парциального давления С02 в конце выдоха (end-tidal partial pressure of C02, / etco2, mm рт. ст.).

Параметры системной гемодинамики исследовали с помощью непрерывного неинвазивпого измерения АД «от сокращения - к сокращению» методом пальцевой фотоплетизмографии (CNAP Monitor 500, CNSystems,

Австрия), на правом среднем или указательном пальце. Мониторировали САД, ДАД и среднее гемодипамическое АД (СрАД, мм рт. ст.), а также пульс (уд./мин).

Сатурацию артериальной крови кислородом (Sp02, %) измеряли методом пульсоксиметрии (ВРМ-200, Biosys, Корея).

Для выявления нарушения реактивности на С02 при АГ исследовали реакцию системной гемодинамики и скорости МК у 14 юношей с АГ и 12 здоровых юношей. При оценке реактивности на С02 добровольцы прошли 3 этапа исследования: нормовентиляция, возвратное дыхание и гипервентиляция. На первом этапе нормовентиляции добровольцы в течение 5 мин дышали комнатным воздухом, в течение этого этапа регистрировали исходные данные в покое. Вторым этапом было возвратное дыхание, с помощью которого создавали состояние гиперкапнии. Для этого испытуемые дышали через дыхательный контур («Карбоник 01», ООО НПК «Карбоник», Россия) с дополнительным объемом мертвого пространства 1000 мл в течение 10 мин. После возвратного дыхания следовал 5-минутный отдых, в течение которого гемодинамические параметры, мозговой кровоток и калнограмма возвращались к исходным значениям. Затем следовал этап гипервентиляции, с помощью которой создавали состояние гипокапнии. Для этого испытуемых просили в течение 2 мин дышать глубоко и часто, совершая 1 дыхательный цикл за 2 с. Данные системной и церебральной гемодинамики регистрировали каждые 10 с каждого из этапов пробы. Для каждого добровольца рассчитывалось среднее значение параметров за исходный период нормовентиляции. Рассчитывали индекс ЦВРсог как процент изменения скорости кровотока в СМА на 1 мм рт. ст. Рнтсог при гиперкапнии (ЦВРгипер) и гипокапнии (ЦВРгипо) относительно нормовентиляции.

АОП проводили 14 юношам с АГ и 13 здоровым юношам. После предварительного 10-минутного отдыха испытуемые находились в положении сидя с поддержкой на уровне голеней и спины в течение 5 мин. Затем добровольцы самостоятельно быстро без задержки переходили в положение стоя. В ортостазе находились в течение 10 мин расслабленно без напряжения мышц. Оценивали начальные гемодинамические реакции в первые 30 с от начала ортостатики как изменения параметров каждые 3 с относительно исходного положения, а также их максимальные сдвиги. Критериями начальной ортостатической гипотензии (НОГ) считали преходящее снижение ДАД более 20 мм рт. ст. и/или САД более 40 мм рт. ст. [Wieling W., 2007]. Для оценки ауторегуляции МК рассчитывали индекс ауторегуляции (ИАР) как отношение изменения ТАМХ в СМА к соответствующему процентному изменению СрАД

|Lipsitz L.A., 2000]. Оценивали продолжительную цереброваскулярную и кардиоваскулярную реакцию в течение 10 мин ортостаза. Изменения параметров вычисляли как разность значений при исходном положении и каждую минуту в орто стазе.

Добровольцы были проинформированы о протоколах исследования и используемых приборах и дали письменное согласие на участие в исследовании. Исследования соответствовали стандартам, установленным в Хельсинкской декларации. Все испытуемые получили указание за 12 часов перед исследованиями воздержаться от употребления кофеина и алкогольных напитков, за 4 часа воздержаться от приема пищи и выполнения какой-либо активной деятельности, а также не курить в день исследования.

Статистическая обработка данных проводилась на персональном компьютере с использованием пакета статистических программ STATISTICA 6.0 (StatSoft Inc, Tulsa, Oklahoma, США). Проверку распределения на нормальность проводили с помощью критерия Шалиро-Уилка. Внутри непараметрических совокупностей значимость различий средних значений определяли критерием Уилкоксона. Внутри параметрических совокупностей использовали однофакторную ANOVA с поправкой по Бонферрони для оценки изменения параметров. Различия признаков между непараметрическими совокупностями оценивали с помощью U критерия Манна-Уитни, непараметрической ANOVA Краскела-Уоллиса. Для сравнения частоты встречаемости признаков использовали точный двусторонний критерий Фишера. Для выявлении взаимосвязи между показателями использовали коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Данные непараметрических совокупностей представлены в виде медиан (Me) и квартилей (25 и 75%), параметрических - в виде средней арифметической (М) и стандартного отклонения (SD). Для всех тестов статистически достоверными считались различия, уровень значимости которых отвечал условию р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

При проведении гиперкапнического и гипокапнического тестов у здоровых добровольцев мы ставили цель не только оценить цереброваскулярную и кардиоваскулярную реактивность на С02, но и определить влияние системного АД на скорость МК и ЦВРсог >ФИ проведении тестов. Так, при возвратном дыхании ТАМХ левой и правой СМА значимо увеличивались на 6,6 (SD 4,3) и 6,8

(SD 5,0) см/с, соответственно, уже в первые 10 с вместе со значимым приростом Ретсо2- В то время как СрАД начинало значимо повышаться на 4,1 (SD 3,8) мм рт. ст. с 30-й с гиперкапнии и значимо снижаться на 6,8 (SD 4,9) мм рт. ст. - с 20-й с гипокапнии. По данным ANOVA повышение /егол более 43 мм рт. ст. и снижение его более 26 мм рт. ст. сопровождались изменением СрАД (рис. 1). Post-hoc анализ показал, что прирост Лггсогна 8,9 (SD 1,8) мм рт. ст. при гиперкапнии сопровождался значимым увеличением СрАД, а снижение Режог на 7,1 (SD 3,8) мм рт. ст. при гипокапнии - уменьшением СрАД.

нормокапния

Currant pffoct: р<0.0001

19 20 21 23 25 26 28 33 38 41 42 43 44 45 46 РETC02 (ММ РТ.СТ.)

Рисунок 1 - Влияние уровня Рктсог на значение среднего гемодинамического АД * р<0,01 и 1" - р<0,05 против нормокапнии 33 мм рт. ст. Лггсог-

При исследовании влияния Летом на ЦВРсог обнаружено, что при дост ижении пороговых значений Ретсог Для СрАД, ЦВРсог значимо повышалась. Гак, после достижения 43 мм рт. ст. Р^тсог ЦВРгипер повышалась с 2,3 (ББ 1,4) %/мм рт. ст. до 3,3 (80 1,2) %/мм рт. ст. (р<0,01) (рис. 2), а при достижении 26 мм рт. ст. Ретс.02 ЦВРгипо повышалась с -3,6 (БО 2,5) %/мм рт. ст. до -5,9 (Б!) 3,9) %/мм рт. ст. (р<0,01) (рис. 3).

Ретсо2 (мм рт.ст.)

Рисунок 2 - Влияние уровня ЯЕТС02 на значение ЦВРгипер при возвратном дыхании * - р<0,01 против 38, 41 и 42 мм рт. ст. Рвтсог-

Сиггоп! оПос1 р <0.00 1

РЕТС02(мм рт.ст.)

Рисунок 3 - Влияние уровня /'ЬТС02 назначение ЦВРгино при гипервентиляции * - р<0,01 против 28 и 23, 21, 20, 19 мм рт. ст. Рвтсог-

Таким образом, в пределах прироста Ретсо2 на 8,9 (SD 1,8) мм рт. ст. и снижения на 7,1 (SD 3,8) мм рт. ст. системное АД остается стабильным и значения индексов ЦВРС02 в этих пределах будут отражать сосудистую мозговую реактивность на С02, на зависимую от АД.

При исследовании параметров системной и церебральной гемодинамики было обнаружено, что в покое у юношей с АГ скорость МК не отличается от таковой у здоровых юношей при значимом повышении системного АД (табл. 1). Объяснить это можно действием церебральной статической ауторегуляции, поддерживающей постоянство церебрального кровотока в условиях повышенного системного АД [Pires P.W. et al., 2013].

Таблица 1

Изменения системной гемодинамики, скорости МК, Sp02 и Рнтсог при возвратном дыхании и гипервентиляции в группах

Параметры Исходные данные Возвратное дыхание Гипервентиляция

Группа здоровых юношей (п=12)

САД, мм рт. ст. 121,7(116,7; 127,4) 134,5 (128,5; 142,5)* 106 (95; 111)*

ДАД, мм рт. ст. 68,5 (63,2; 74,7) 84,5 (73; 87,5) * 58 (48; 64) *

СрАД. мм рт. ст. 85,6 (80,7; 90,0) 101 (90; 107)* 70 (65; 80) *

Пульс, уд./мин 69,6 (64,4; 73,6) 89 (84; 98) * 110(94; 114)*

ТАМХ левСМА, см/с 60,2 (56,2; 66) 98,4 (85,4; 103,0) * 30,6 (28,7; 33,9) *

ТАМХ прСМА, см/с 58,6 (54,5; 67) 95,4 (85,9; 103,0)* 32,3 (27,5; 35,4) *

Ре~гсо2> мм рт. ст. 34,6 (33,5; 35) 49,5 (45,5; 50,5) * 18,5 (14,5; 20)*

Sp02, % 98,4 (97,8; 98,9) 94 (92,5; 95,5) * 99 (99; 99) *

Группа юношей с АГ (п= 14)

САД, мм рт. ст. 154,6 (149; 159,3) # 169(159; 177) + 139(127; 151)*

ДАД, мм рт. ст. 88,1 (81,1; 91.4) # 96,5 (93; 104)* 70 (66; 97) *

СрАД, мм рт. ст. 109,7 (105,3; 112,8)# 119(116; 120) * 92,5 (85; 104) *

Пульс, уд./мин 76,2 (70,6; 79,1) 90 (84; 96) * 101 (94; 105)*

ТАМХ левСМА, см/с 70,5 (59,2; 72,7) 107,0 (99,2; 117,0) * 38,3 (34,1; 43,7)*

ТАМХ прСМА, см/с 64,8 (53,6; 71,1) 98,9 (86,7; 110,0) * 36,7 (33,6; 42,1)*

Рр/1Г02, мм рт. ст. 34,8 (31,1:37,1) 47 (46; 48) * 20,5 (20; 22) *

SpOj. % 98,2 (97,1; 98,5) 93 (91; 96)* 99 (99; 99) *

Примечания: данные представлены в виде Ме (25; 75%); * - р <0,01 по сравнению с исходными данными в покое в соответствующей группе; # - р<0,001 по сравнению с фуппой здоровых.

У юношей с АГ возвратное дыхание приводило к повышению Рнтсог и снижению 3р02, а гипервентиляция - к снижению Лпсог и повышению 8р02, аналогичным здоровым юношам (табл. 1). При гинеркапнии у юношей с АТ' возникало увеличение системного АД и учащение пульса, при гипокапнии -снижение системного АД и учащение пульса. Выраженность реакции системной гемодинамики и скорости МК на гииеркапнию и гипокапнию у юношей с АГ' и здоровых юношей не различалась (табл. 1). Однако при сопоставимом времени реакции ДАД и СрАД на гиперкапнию у юношей с АГ и здоровых юношей (повышались на 30-40-й с), САД у юношей с АГ значимо повышалось лишь с 3-й мин возвратного дыхания, тогда как у здоровых юношей - с 30-й с. Кроме того, у юношей с АГ с 5-6-й мин возвратного дыхания ДАД снижалось до исходного значения при нормокапнии, а у здоровых юношей - оставалось повышенным до конца гиперкапнической пробы (рис. 4). Такие изменения реакции системного АД на СОг при АГ могут быть обусловлены снижением чувствительности хеморецепторов.

возвратное дыхание

% 12

группа юношей с АГ

группа здоровых юношей

10

6

4

8

0

2

-2

-4

-САД, —ДАД, ........СрАД

Рисунок 4 - Динамика изменения САД, ДАД и СрАД в процентах относительно исходных значений при нормокапнии в течение 10 мин возвратного дыхания у юношей с АГ и здоровых юношей

Гиперкашшя у юношей с АГ сопровождалась закономерным увеличением средней скорости кровотока в обеих СМ А, а гипокапния - её снижением. Выраженность изменения скорости МК при возвратном дыхании и гипервентиляции у юношей с АГ и здоровых юношей не различалась (табл. 1). Но при исследовании ЦВР на С02> как реакции скорости МК на 1 мм рт. ст. изменения Рнтсог, было обнаружено снижение ЦВР на гипокапнию у юношей с АГ по сравнению со здоровыми юношами, при этом ЦВР на гиперкапнию в группе юношей с АГ и здоровых юношей не различалась (табл. 2).

Таблица 2

Значения ЦВР на гиперкапнию и гипокапнию юношей с АГ и у здоровых юношей

ЦВР на С02 Группа здоровых юношей Группа юношей с АГ MW U test Р

ЦВРгипер левая СМ А 3,2 (3,0; 3,4) 3,2 (2,9; 3,6) 0,86

правая СМ А 3,3 (3,0;3,5) 3,5 (2,9; 3,7) 0,15

обе СМА 3,3 (3,1; 3,4) 3,4 (2,9; 3,6) 0,61

ЦВРгипо левая СМА -3,3 (-3,6; -3,0) -3,0 (-3,2; -2,8) 0,049

правая СМА -3,1 (-3,4; -2,9) -2,5 (-2,7; -2,3) 0,002

обе СМА -3,1 (-3,5; -2,9) -2,8 (-3,1;-2,5) 0,038

Примечание: данные представлены в виде Ме (25; 75%).

Следующим этапом исследования была оценка цереброваскулярной и кардиоваскулярной реактивности на активный ортостаз. В таблице 3 отражены максимальные изменения параметров церебральной и системной гемодинамики в первые 30 с ортостаза у юношей с АГ и здоровых юношей.

Начальная ортостатическая реакция системной гемодинамики проявлялась в виде транзиторного снижения САД, ДАД и СрАД и увеличения пульса в обеих группах, но у юношей с АГ снижение ДАД было в большей степени, чем у здоровых юношей (табл. 3). В группе юношей с АГ признаки НОГ наблюдались у 11 юношей (79%), что значимо чаще по сравнению с 4 юношами (31%) в группе здоровых юношей (р=0,021), причем в обеих группах критерием НОГ было снижение только ДАД. Причиной НОГ является несоответствие между минутным объемом сердца и системной вазоконстрикцией, причем за счет снижения последней [Wieling W., 2007].

Таблица 3

Изменение параметров церебральной и системной гемодинамики в первые 30 с ортостаза по сравнению с положением сидя

Параметры Группа здоровых юношей (п=13) Группа юношей с АГ (п=14) MWU test Р

Д Д

САД мм рт. ст. -16,3 (-22,1;-14,5) -23,2 (-23,8;-10,8) 0,38

ДАД, мм рт. ст. -19,1 (-25,3;-15,9) -26,1 (-32,3;-22,3) 0,008

СрАД, мм рт. ст. -18,6 (-24,1;-16,5) -25,3 (-29,9;-17,7) 0,14

Пульс, уд./мин 29,0 (25,9; 32,3) 26,1 (22,5; 30,5) 0,44

ТАМХ левСМА, см/с -12,7 (-14,0;-9,2) -11,4 (-12,7;-9,0) 0,35

ТАМХ прСМА, см/с -13,6 (-14,2; -8,0) -12,1 (-12,5; -9,8) 0,29

RI левСМА, у.е. 0,21 (0,19; 0,26) 0,20 (0,13; 0,24) 0.41

R1 прСМА, у.е. 0,21 (0,18; 0,25) 0,20 (0,12; 0,28) 0,96

ДТАМХ левСМА / %ДСрАД 0,62 (0,44; 0,70) 0,46 (0,39; 0,70) 0,44

Д ТАМХ прСМА / %ДСрАД 0,54 (0,42; 0,66) 0,49 (0,40; 0,70) 0,81

ИАР левСМА -0,08 (-0,29; 0,62) -0,32 (-0,82; 0,05) 0,13

ИАР прСМА 0,11 (-0,27; 0,56) -0,19 (-0,27:0,56) 0,09

Примечания: данные представлены в виде Ме (25; 75%); Д - максимальное изменение параметра относительно исходного значения в положении сидя.

Реакция мозговой гемодинамики в первые 30 с ортостаза в группах была аналогична и заключалась в транзиторном снижении средней скорости кровотока и повышении сосудистого сопротивления в обеих СМА (табл. 3). Было обнаружено, что при одновременном снижении системного АД и скорости кровотока в СМА, последняя восстанавливалась значительно раньше (рис. 5). Такие изменения церебральной гемодинамики обусловлены срабатыванием динамической церебральной ауторегуляции.

Так как в группах динамика скорости МК на фоне транзиторной системной гипотензии была аналогичны (рис. 5), а также ИАР, рассчитываемый как ДТАМХ / %ДСрАД на 12-й с ортостаза в момент наибольшего снижение ДАД, в группах не различался (табл. 3), можно судить о сохранности церебральной динамической ауторегуляции у юношей с АГ.

группа здоровых юношей группа юношей с АГ

Время, с

Ь'.СрАД. Дмм рт.ст., •-» ТАМХлевСМА,Дсм/с, ТАМХпрСМА,Дсм/с

Рисунок 5 - Динамика скорости кровотока в СМА и среднего АД в первые 30 с ортостаза у юношей с АГ и здоровых юношей

* - р<0,05 относительно положения сидя в обеих СМА.

В течение всех 10 мин ортостаза в обеих группах происходило сопоставимое значимое снижение САД и учащение пульса. У юношей с АГ наблюдалось стойкое снижение ДАД в течение практически всех 10 мин ортостаза, а н группе здоровых юношей - лишь на 3-й мин (рис. 6). Но изменение ДАД у юношей с АГ значимо отличалось от такового у здоровых юношей лишь на 9-й мин. Ортостатическая диастолическая гипотензия у юношей с АГ может быть обусловлена снижением чувствительности артериальных барорецепторов.

В течение всех 10 мин ортостаза наблюдалось снижение Ртсог в группе здоровых юношей и лишь на 3-4-й и 7-10-й мин - у юношей с АГ, при этом динамика средней скорости МК у юношей с АГ отличалась от таковой у здоровых юношей (рис. 7).

25

20

15

*

10

5 /

0

-5 \

-10 *

-15

группа здоровых юношей

I « • .

фуппа юношей с АГ

' . - у

исход 2

8 10 исход 2 Время, мин

N.

10

-о- САД.Дмм рт.ст., -а- ДЛД.Дмм рт.ст., -« - Пульс,Дуд/мин Рисунок 6 - Динамика изменения параметров системной гемодинамики в течение 10 мин ортостаза у юношей с АГ и здоровых юношей

*,- р<0,05 относительно исходного положения сидя.

группа здоровых юношей

группа юношей с АГ

исход

4 6 8 10 исход 2 4 6 Время, мин —ТАМХСМА, Дсм/с; -о-РСТС02, Дмм рт ст.

10

Рисунок 7 - Динамика изменения скорости кровотока в обеих СМА и /нтсог в течение 10 мин оргостаза у юношей с АГ и здоровых юношей

# - р<0,05 по сравнению со здоровыми юношами.

Так, в обеих группах скорость кровотока в обеих СМЛ снижалась с 1-й мин ортостаза, однако у здоровых юношей с 4-й по 7-ю мин ортостатической нагрузки скорость МК повышалась до исходного значения и значимо отличалась от таковой у юношей с АГ. Такое восстановление скорости МК у здоровых юношей может быть обусловлено восстановлением ДАД с 4-й мин ортостаза.

ВЫВОДЫ

1. Порог реакции среднего артериального давления на гиперкапнию составляет 8,9 (80 1,8) мм рт. ст. изменения альвеолярного /сог, на гипокапнию -7,1 (ЯП) 3,8) мм рт. ст., при достижении которых происходит увеличение индексов цереброваскулярной СО?-реактивности.

2. Цереброваскулярная С02-реактивность у юношей с артериальной гипертснзисй изменяется в виде снижения вазоконстрикторного резерва при сохраненном вазодилатационном резерве.

3. У юношей с артериальной гипертензией кардиоваскулярная реакция на продолжительную гиперкапничсскую нагрузку изменяется в виде снижения диастолического артериального давления после его предварительного повышения.

4. Реакция системной гемодинамики па активную ортостатическую нагрузку у юношей с артериальной гипертензией характеризуется более выраженным транзиторным снижением диастолического артериального давления в первые 30 с ортостаза и более частой встречаемостью начальной ортостатической гигютензии, по сравнению со здоровыми юношами.

5. У юношей с артериальной гипертензией начальная ортостатичсская реакция мозгового кровотока сопоставима со здоровыми юношами, что отражает сохранность церебральной ауторегуляции. При продолжительном ортостазе у юношей с артериальной гипертензией возникает снижение скорости кровотока в средних мозговых артериях без ее восстановления до исходного значения.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

При исследовании цереброваскулярной СОг-реактивности необходимо оценивать изменение скорости кровотока в средних мозговых артериях в пределах повышения альвеолярного Рсо?, на 8,9 (БП 1,8) мм рт. ст. и снижения на 7,1 (50 3,8) мм рт. ст. для исключения влияния системного артериального

давления. При значениях индексов цереброваскулярной реактивности на гиперкапнию 2,3 (ББ 1,4) %/мм рт. ст. и па гинокапнию -3,6 (БЭ 2,5) %/мм рт. ст. оценивается нормальная цереброваскулярная СОг-реактивность, не зависимая от системного артериального давления.

Для выявления нарушений цереброваскулярной и кардиоваскулярной реактивности у юношей с артериальной гипертензией целесообразно исследовать реактивность мозгового кровотока на гипокапнию и гиперкапнию, а также реактивность мозгового кровотока и системного артериального давления на активный ортостаз, причем не только каждую минуту ортостаза, но и в течение первых 30 с.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ НО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кузнецова, Д.В. Цереброваскулярная и системная гемодинамическая реакция на гиперкапнию и гипокапнию // Материалы I Всероссийской науч,-пракг. конф. молодых ученых по профилактике и лечению ССЗ. - Барнаул, 2012. -С. 35-36.

2. Кузнецова, Д.В. Влияние гиперкапнии и гипокапнии па скорость мозгового кровотока и системную гемодинамику // Сибирские Медико-Биологические Чтения. Материалы II всероссийской конф. молодых ученых. -Барнаул, 2012.-С. 33-35.

3. Кузнецова Д.В. Реакция мозгового кровотока и системного артериального давления на гиперкапнию и гипокапнию // VII Сибирский съезд физиологов. Материалы съезда. - Красноярск, 2012. - С. 279-280.

4. Кузнецова, Д.В. Способ оценки цереброваскулярной реактивности не зависимой от артериального давления / Д.В. Кузнецова, В.Г1. Куликов // Ультразвуковая и функциональная диагностика. Тезисы VI Съезда специалистов ультразвуковой диагностики Сибири. - 2012. - № 4. - С. 115-116.

5. Кузнецова, Д.В. Влияние артериального давления на цереброваскулярную реактивность в условиях гиперкапнии и гипокапнии // «Молодежь Барнаулу». Материалы XIV городской науч.-нракт. конф. молодых ученых. - Барнаул, 2012. - С. 89-91.

6. Куликов, В.П. Цереброваскулярная реактивность у юношей с артериальной гипертензией / В.П. Куликов, Д.В. Кузнецова // Клиническая физиология кровообращения. - 2013. - №1. - С. 61-67.

7. Куликов, Б.П. Реакция мозгового кровотока и системного артериального давления на гиперкагтнию и гипокапнию у людей / В.П. Куликов, Д.В. Кузнецова // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 2013. -№1. -С. 41-45.

8. Кузнецова, Д.В. Реактивность церебральной и системной гемодинамики на ортостаз у юношей с артериальной гипертензией / Д.В. Кузнецова, В.П. Куликов // Клиническая физиология кровообращения. - 2013. - №4. - С. 28-35.

9. Кузнецова, Д.В. Оценка цереброваскулярной реактивности у молодых людей с артериальной гипертензией // Материалы И Всероссийской науч.-пракг. конф. молодых ученых по профилактике и лечению ССЗ. - Барнаул, 2013. - С. 34.

Ю.Кузнецова, Д.В. Реактивность церебральной и системной гемодинамики на С02 и ортостаз у юношей с артериальной гипертензией // Материалы V Съезда кардиологов Сибирского федерального округа «Сибирская наука - российской практике». - Барнаул, 2013, - С. 139-141.

11. Kuznetsova, D.V. Cerebrovascular and systemic hemodynamic response to carbon dioxide in humans / D.V. Kuznetsova, V.P. Kulikov // Blood Pressure Monitoring. - 2014. - Vol.19(2). - P. 81-89.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АГ - артериальная гииертеизия

АД - артериальное давление

АОП - активная ортостатическая проба

ДАД - диастолическое артериальное давление

ИАР - индекс ауторегуляции

МК - мозговой кровоток

НОГ - начальная ортостатическая гипотензия

САД - систолическое артериальное давление

СМА - средняя мозговая артерия

СрАД - среднее гемодинамическое артериальное давление ЦВРгипер - цереброваскулярная реактивность на гиперкапнию ЦВРгипо - цереброваскулярная регктивность на гипокапнию ЦВРсог - цереброваскулярная реактивность на углекислый газ

/'etco2 (end-tidal partial pressure of С02) - парциальное давление углекислого газа в конце выдоха, альвеолярное Рсог

I'acoi - парциальное давление углекислого газа в артериальной крови

Rl (resistivity index) левСМА (прСМА) - индекс резистентности в левой (правой) средней

мозговой артерии

SpOj - сатурация артериальной крови кислородом

ТАМХ (time-adjusted maximum arterial velocity) левСМА (прСМА) -средняя no времени максимальная скорость кровотока в левой (правой) средней мозговой артерии

Подписано в печать 02.07.2014 Формат 60x90/16. Бумага офсетная. Печать ризографическая. Гарнитура Тайме Нью Роман. Тираж 100 экз. Объем 1,0 п. л. Заказ № 81

Алтайский государственный медицинский университет г. Барнаул, пр. Ленина, 40

1 4--Э542

2014159383

2014159383