Автореферат диссертации по медицине на тему Вязкоупругие свойства артерий и реология крови у практически здоровых лиц с факторами риска и маркерами атеросклероза
АГАФОНОВА Татьяна Юрьевна
ВЯЗКОУПРУГИЕ СВОЙСТВА АРТЕРИЙ И РЕОЛОГИЯ КРОВИ У ПРАКТИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ ЛИЦ С ФАКТОРАМИ РИСКА И МАРКЕРАМИ АТЕРОСКЛЕРОЗА
14.00.06. - кардиология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
АГАФОНОВА Татьяна Юрьевна
ВЯЗКОУПРУГИЕ СВОЙСТВА АРТЕРИЙ И РЕОЛОГИЯ КРОВИ У ПРАКТИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ ЛИЦ С ФАКТОРАМИ РИСКА И МАРКЕРАМИ АТЕРОСКЛЕРОЗА
14.00.06. - кардиология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пермская государственная медицинская академия Минздрава Российской Федерации»
Научный руководитель:
доктор медицинских наук, профессор Б. В. Головской Научный консультант:
доктор медицинских наук, профессор М. Д. Берг
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Е. В. Владимирский доктор медицинских наук, профессор О. В. Соловьев
Ведущая организация -
Ижевская государственная медицинская академия
Защита состоится «_»_2004 года в часов на заседании
диссертационного совета Д 208.067.02 при ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия Минздрава РФ» (614990, г. Пермь, ул. Куйбышева, 39).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии по адресу: 614000, г. Пермь, ул. Коммунистическая, 26.
Автореферат разослан «_»_2004 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,
В. В. Щекотов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Сердечно-сосудистые заболевания являются одной из основных причин смертности населения, причем до 80% случаев в основе поражения сосудов лежит атеросклероз (С.С. Барац, 1995; Р.С. Карпов и др., 2000).
Патология сосудов при атеросклерозе тесно связана с расстройствами гемореологических и фибринолитических свойств крови, а также взаимодействия компонентов системы «кровь - сосудистая стенка» (S. СЫеп, 1995; J. Dormandy, 1996; G. Cicco et a., 1999). Для атеросклероза характерны изменения эластичности сосудистой стенки, проявляющиеся увеличением скорости распространения пульсовой волны (Г. Ф. Ланг, М. И. Хвиливицкая, 1929; Н. Ludwig, 1936). Имеются данные о развитии дисфункции эндотелия сосудов при атеросклерозе, а также при наличии факторов риска (Э. В. Руденко, 2000; Л. О. Минушкина, 2003; Я. Б. Ховаева, 2003). Есть указания о влиянии факторов риска атеросклероза на реологические свойства крови (В. А. Левтов и др., 1982; В.М. Баев, 2003).
Большое значение имеет диагностика атеросклероза на доклиническом этапе. К настоящему времени в литературе описаны клинические маркеры, которые могут быть использованы для диагностики атеросклероза на ранних этапах его развития (Э. Ш. Халфен, 1984; Е. И. Чазов, 1992).
Однако остается нерешенным вопрос о ранней диагностике атеросклероза у практически здоровых лиц. Кроме того, имеющиеся в литературе сведения не отражают комплексную характеристику системы «кровь-сосудистая стенка» у практически здоровых лиц при наличии факторов риска и маркеров атеросклероза.
Цель исследования: изучить вязкоупругие свойства сосудов у практически здоровых лиц и их связь с показателями гемореологии, факторами риска и маркерами атеросклероза.
Задачи исследования:
1. Изучить частоту встречаемости маркеров атеросклероза у практически здоровых лиц разного пола и возраста и их связь с факторами риска атеросклероза.
2. Изучить реологические свойства крови у практически здоровых лиц с факторами риска и маркерами атеросклероза.
3. Исследовать вязкоупругие свойства сосудов мышечного и эластического типов у практически здоровых лиц, оценить их половые и возрастные особенности, связь с факторами риска, маркерами атеросклероза и показателями гемореологии.
4. Изучить взаимосвязь клинических маркеров атеросклероза с результатами ультразвукового исследования периферических артерий.
5. Выделить наиболее значимые клинические маркеры атеросклероза и факторы риска по критериям чувствительности, специфичности, отношению шансов.
Научная новизна работы:
Впервые изучена частота встречаемости маркеров атеросклероза у практически здоровых лиц, в том числе у лиц молодого возраста, и их взаимосвязь с факторами риска атеросклероза. Показано, что клинические маркеры широко распространены среди практически здоровых лиц, частота выявления отдельных маркеров и их сочетаний (четыре и более) нарастает с возрастом соответственно увеличению количества факторов риска атеросклероза.
Исследованы вязкоупругие свойства артерий эластического и мышечного типов и особенности их функционирования у практически здоровых лиц в зависимости от пола, возраста и наличия маркеров атеросклероза. Новизной работы является установление наиболее ранних признаков развития атеросклеротического процесса - нарушения функции эндотелия и упругости стенок артерий мышечного типа.
Изучены особенности гемореологии у практически здоровых лиц с факторами риска и маркерами атеросклероза, выявлены связи между
изменениями вязкости крови и факторами риска атеросклероза. Впервые установлено, что увеличение числа изученных нами факторов риска и маркеров атеросклероза ассоциируется с более высокими показателями вязкости крови.
Впервые проведена комплексная оценка функционирования системы «кровь-сосудистая стенка» у лиц, имеющих большое количество маркеров атеросклероза. Предложен диагностический паттерн, отражающий характеристики артерий, гемореологию и факторы риска у лиц с большим количеством маркеров атеросклероза. Он включает в себя отношение шансов выявления факторов риска и различных маркеров атеросклероза и указывает на наиболее значимые факторы риска развития атеросклероза и наиболее ранние маркеры атеросклероза.
По данным корреляционного анализа, выявлены взаимосвязи отдельных маркеров атеросклероза и их общего количества с характеристиками артериальной стенки. Рассчитаны показатели специфичности и чувствительности для всех маркеров атеросклероза, выделены наиболее значимые маркеры для диагностики атеросклероза у практически здоровых лиц. Показано, что вязкоупругие свойства артерий изменены у практически здоровых лиц 40-50 лет, имеющих сочетание более трех клинических маркеров атеросклероза.
Изучена взаимосвязь клинических маркеров атеросклероза с увеличением толщины комплекса интима-медиа брахиоцефальных артерий, величиной их просвета и выраженностью эндотелийзависимой вазодилатации правой плечевой артерии. Показано, комбинация из четырех и более клинических маркеров- сочетается с увеличением толщины комплекса интима-медиа брахиоцефальных артерий и уменьшением просвета правой плечевой артерии.
Практическая ценность работы:
Результаты, полученные при изучении практически здоровых лиц трудоспособного возраста, показали широкую распространенность клинических маркеров атеросклероза и их несомненную диагностическую значимость.
Диагностическая ценность клинических маркеров повышается при их сочетании.
Исследования показали неоднородность лиц зрелого возраста (40-50 лет) с точки зрения описанных изменений. Предложенный диагностический паттерн позволяет в практической деятельности врачей стационаров, поликлиник и семейных врачей с большой долей вероятности прогнозировать наличие атеросклероза и связанный с ним высокий риск сердечно-сосудистых заболеваний уже при первичном осмотре лиц, имеющих четыре и более клинических маркеров атеросклероза, не прибегая к дополнительным инвазивным или дорогостоящим методам исследования. Это позволит проводить скрининг практически здоровых лиц трудоспособного возраста на этапе амбулаторного обследования и способствовать более активному подходу к профилактике сердечно-сосудистых заболеваний.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Клинические маркеры атеросклероза выявляются у практически здоровых лиц трудоспособного возраста, частота их встречаемости зависит от возраста и наличия других факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний.
2. В условиях более высокой вязкости крови у практически здоровых лиц достоверно чаще встречаются клинические маркеры атеросклероза, в первую очередь, признаки церебральной дисфункции, а также нарушение эндотелийзависимой вазодилатации.
3. Вязкоупругие свойства артерий и их реактивность у практически здоровых лиц зависят от пола, возраста, наличия факторов риска и вязкости крови. Повышение вязкоупругих свойств стенки артерии сочетается с нарастанием количества клинических маркеров атеросклероза, а также с ультразвуковыми критериями поражения брахиоцефальных артерий и плечевой артерии, в частности, с увеличением комплекса интима-медиа. Наиболее ранними признаками атеросклероза являются повышение модуля упругости артерий и снижение эндотелийзависимой вазодилатации и констрикции.
Внедрение в практику. Результаты диссертационного исследования внедрены в практику работы терапевтического отделения и поликлиник ГКБ №2 г. Перми.
Материалы проведенных исследований используются в учебном процессе на кафедре терапии и семейной медицины ФУ В, кафедре нормальной физиологии Пермской государственной медицинской академии.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации доложены на IV Международном конгрессе молодых ученых «Науки о человеке» (Томск, 2002), I съезде кардиологов Приволжского и Уральского федеральных округов Российской Федерации «Болезни сердечно-сосудистой системы, теория и практика» (Пермь, 2003), Конгрессе ассоциации кардиологов стран СНГ «Фундаментальные исследования в кардиологии» (Санкт-Петербург, 2003), итоговых научных сессиях Пермской государственной медицинской академии (1999, 2000, 2003). Апробация диссертации проведена на совместном заседании кафедр терапии и семейной медицины ФУВ и госпитальной терапии №1 и последипломного образования.
По теме диссертации опубликовано 15 работ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 198 листах печатного текста. Состоит из введения, 5 глав, включающих обзор литературы, материалы и методы исследования, данные собственных исследований (2 главы) и обсуждение результатов, выводов и практических рекомендаций. Диссертация иллюстрирована 43 таблицами и 18 рисунками. Список литературы содержит 223 источника, в том числе 94 на иностранных языках.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материал и методы исследования. Объект исследования - практически здоровые лица трудоспособного возраста. Критерии включения в исследование: возраст от 20 до 50 лет, отсутствие острых и обострений хронических заболеваний на момент исследования. Критериями исключения из основного этапа исследования являлись: беременность, повышение артериального давления выше 139/89 мм рт. ст., хронические заболевания легких, почек.
нервной и эндокринной систем, язвенная болезнь, постоянный прием любых лекарственных препаратов.
Этапы исследования. I этап: скрининговое обследование 250 человек: анкетирование при помощи анкеты «САМПО» (Б. В. Головской, В. А. Тарасов и др. 2001) с целью оценки фонового состояния здоровья, риска развития артериальной гипертензии, ИБС и уровня стрессовой нагрузки; а также измерение артериального давления и частоты сердечных сокращений (тонометром «MICROLIFE», Швейцария).
II этап (основной): на основании описанных критериев включения и исключения из исследования выделено 126 человек (2S мужчин и 101 женщина, средний возраст соответственно 34,0±2,0 и 33,8± 1,0 лет), которые обследованы с помощью следующих методик. Клиническое интервью по опроснику (G. А. Rose, 1968; Чазов Е. И., 1995) для выявления факторов риска атеросклероза и наличия симптомов ишемии различной локализации (головного мозга, органов брюшной полости, нижних конечностей), а также признаков ИБС. Определение индекса потребления животных жиров, зерновых продуктов, овощей и фруктов (Н. Г. Киселева, 1998). Вычисление наследственного патологического индекса (НПИ), отражающего семейно-наследственную отягощенность по атеросклерозу, по таблице Э. Ш. Халфена и др. (1973). Наследственность считалась отягощенной при НПИ>10.
Методы физикального исследования. Измерение роста (см) и массы тела (кг), определение индекса Кегле. Визуальная оценка выраженности диагональной складки мочки уха (ДСМУ) по Э. Ш. Халфену (1984). Пальпаторная оценка качеств пульса на лучевой артерии и характеристик височных артерий. Осмотр и пальпация нижних конечностей с целью выявления признаков хронической артериальной недостаточности (В. С. Савельев, 1992). Аускультация артерий (общих сонных, левой подключичной, почечных, подвздошных, бедренных и др. артерий, восходящей и брюшной аорты) в стандартных точках (Е. И. Чазов и др., 1992). В качестве маркеров атеросклероза рассматривались: стенокардия I функционального класса (Rose, 1968), комплекс церебральных симптомов, наличие напряженного пульса,
извитых, плотных височных артерий, систолического шума над артериями, диагональная складка мочки уха (Э. Ш. Халфен, 1984; Е. И. Чазов и др., 1992).
Исследование вязкоупругих свойств артерий мышечного и эластического типа. Регистрировалась линейная скорость распространения пульсовой волны (СРПВ) на участках аорта-бедренная артерия и артерий голени путем синхронной записи электрокардиограммы во II стандартном отведении (на двухканальном электрокардиографе «ЭК 2Т-02») и сфигмограммы с помощью двух специально сконструированных пневмодатчиков. Исследование проводили в покое (в положении лежа), при проведении ортопробы (СРПВ записывалась на 1-й и 5-й мин. ортостаза) и пробы с реактивной гиперемией (СРПВ регистрировалась после 2-мин. окклюзии нижней трети бедренной артерии). На основании полученных данных рассчитывались модуль объемной упругости (МОУ) аорты и артерий голени (А. Д. Валтнерис, 1957), а также изменения радиуса артерий голени (М. Д. Берг и др., 2000).
Исследование сосудов с помощью ультразвука высокого разрешения. Исследование общих сонных артерий, начальных сегментов наружных и внутренних сонных артерий, плечеголовного ствола, плечевой артерии с помощью ультразвукового сканирования в триплексном режиме (В, ТТДК, PW) осуществлялось на аппарате «ALOKA 5000» (Япония) по стандартной методике. Оценивались параметры: наличие атеросклеротических бляшек, величина комплекса интима-медиа в перечисленных сосудах, систолический и диастолический диаметры правой общей сонной и правой плечевой артерий. Исследование эндотелийзависимой релаксации правой плечевой артерии проводилось по методике D. S. Celermajer и соавт. (1992).
Исследование липидов сыворотки крови. Уровни общего холестерина (ОХС), холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС-ЛПВП) и триглицеридов (ТГ) исследовались после 12-часового голодания ферментативным колориметрическим методом реагентами фирмы «HUMAN» (Германия). Уровни холестерина липопротеинов низкой и очень низкой плотности (ХС-ЛПНП и ХС-ЛПОНП) определялись расчетным методом (М. Вудли, А. Уэлан, 1995). Коэффициент атерогенности (КА) вычислялся по
формуле А. С. Климова и считался повышенным, если был более 3-х (С. С. Барац и др., 1995).
Исследование реочогических свойств крови. Забор крови проводился из локтевой вены после 12-часового голодания. Стабилизатором являлся водный раствор 3,8%-го цитрата натрия, соотношение кровь-стабилизатор составляло 9:1. Измерение показателей проводилось с помощью вискозиметра ротационного типа АКР-2 (НИИФХМ МЗ РФ, Москва, год выпуска 1997). Кажущуюся вязкость цельной крови изучали при температуре +37°С при скоростях сдвига 200, 100, 50 и 20 с"1 (Ю. М. Лопухин и др., 19%). Агрегацию и деформируемость эритроцитов исследовали косвенным методом, путем расчета индексов деформируемости и агрегации (ИДЭ, ИАЭ - Ю. М. Лопухин и др., 1996). Вязкость сыворотки (использовалась кровь без стабилизатора) и плазмы изучалась при скорости сдвига 100 с-1.
Статистическая обработка данных проводилась на персональном компьютере с помощью программ: «Statistica'99» (Версия 6.0, «Statsoft Inc.» г. Москва, 1999); «Biostat» (Версия 4.03, «Primer of Biostatistics' 1998», Практика, г. Москва, 1998); «Microsoft®Excel, 97 SR-1» (Microsoft, 1998).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
Частота встречаемости клинических маркеров атеросклероза и факторов риска. При изучении встречаемости маркеров атеросклероза у 126 обследованных лиц выявляются следующие закономерности. В группе обслсдованных в целом маркеры атеросклероза имеют 94,4% лиц, сочетания маркеров от 4-х до 6-и наблюдаются в 15,1% случаев. У мужчин и женщин изученные нами маркеры встречаются одинаково часто (72% и 82,2% соответственно, сочетания маркеров от 4-х до 6-и обнаружены у 16,7% мужчин и 15% женщин).
Значительное нарастание количества маркеров атеросклероза и их сочетаний происходит после 40 лет. Частота встречаемости маркеров у лиц молодого и среднего возраста (до 40 лет) одинакова - 77%, у лиц более старшего возраста - 100% (р=0,0001). У лиц 20-29 лет наблюдаются лишь
отдельные маркеры атеросклероза и не встречается их сочетание более 3-х одновременно. В возрасте 30-39 лет сочетание 4-6-ги маркеров встречается у 17,7% лиц, в возрасте 40-50 лет - у 44,2% (р=0,03). С возрастом также изменяется набор наиболее часто встречающихся маркеров атеросклероза: только у лиц старшего возраста выявляется диагональная складка мочки уха III степени (6,8% обследованных данной группы) и активно выявленные жалобы, соответствующие стенокардии I функционального класса (13,6%).
Таблица 1
Частота встречаемости маркеров атеросклероза (%) в зависимости от
маркеры атеросклероза
ДСМУ
сосудистые шумы
измененные височные
артерий
напряженный пульс
стенокардия I функц Класса
церебральные симптомы
пола и возраста
пол
муж
37
24
84
24
17
85
20-29
4,2
6,2
62,5
возраст
30-39
23,5
14,7
91,2
40-50
75
34,1
6.8
6.8
13,6
90
Клинические маркеры атеросклероза (частота их выявления и их количество) имеют прямую зависимость от тех или иных факторов риска (семейная отягощенность по атеросклерозу, низкая физическая активность, более высокие уровни АД, липидов крови и жирности пищи), причем эта зависимость лежит в пределах средней тесноты связи (г=0,32-0,74, р=0}007-0,0008). Указанные влияния сильнее выражены у мужчин (у мужчин - г=0,52-0,74; у женщин - 1=0,33-0,51). С возрастом выраженность факторов риска атеросклероза увеличивается (от десятилетия к десятилетию нарастают уровни АД и липидов крови, индекс Кегле и наследственная отягощенность по атеросклерозу, р=0,03-0,0005), соответственно увеличивается и их влияние на проявления атеросклероза (г=0,26-0,38 для лиц 20-29 лет; г=0,41-0,44 для лиц 30-39 лег, г=0,41-0,57 для лиц 40-50 лет, р=0,007-0,0006). Таким образом, наиболее значимыми факторами риска для появления маркеров атеросклероза и их выраженности (в частности для ДСМУ) являются возраст (40 лет и старше), семейный анамнез, отягощенный по артериальной гипертензии и фатальным
проявлениям атеросклероза, а также более высокие уровни липидов крови и АД. Мужчины и лица старшего возраста имеют большее количество модифицируемых факторов риска по сравнению с другими группами обследованных.
Вязкость крови, факторы риска и маркеры атеросклероза. При
анализе кривых распределения вязкости цельной крови выяснено, что наиболее характерными для изученной группы практически здоровых лиц обоего пола в возрасте от 20 до 50 лет являются колебания вязкости крови в пределах 4,2-7,0 мПа*с при разных скоростях сдвига (200, 100, 50 и 20 с"1). Показатели вязкости плазмы составили 1,4-2,0 мПа*с, вязкости сыворотки — 1,4-3,4 мПа*с. Величины ИАЭ и ИДЭ в изученной группе колебались в пределах соответственно 1,15-1,83 и 1,02-1,18 соответственно.
У мужчин вязкость цельной крови выше, чем у женщин, при скоростях сдвига 200-20 с"1 (соответственно 4,9-7,1 ±0,08-0,17 и 4,4-6,210,05-0,09 мПа*с, р=0,0001). Причем более высокие показатели вязкости цельной крови связаны с более высокой способностью эритроцитов к агрегации и нарушением их деформируемости (р=О,005-О,0008). Четкой закономерности в изменении реологических свойств крови с возрастом нами не выявлено.
Показатели вязкости крови и ее составляющих имеют прямую взаимосвязь с факторами риска атеросклероза (индексом Кегле, уровнями АД, липидов крови и пищи, семейным анамнезом по ИБС, курением), р=0,04-0,001. Эта связь несколько теснее у мужчин и лиц старшего возраста (г=0,50, р=0,004). Кроме того, нами обнаружена положительная корреляция показателей гемореологии с наличием клинических маркеров атеросклероза (церебральных симптомов, напряженного пульса) - г=0,36-0,54, р=0,007-0,003. Таким образом, факторы риска атеросклероза (мужской пол, возраст, отягощенная наследственность по сердечно-сосудистым заболеваниям, уровень АД и липидов, особенности питания, курение) ассоциируются с повышением вязкости крови через воздействие на различные ее составляющие.
Увеличение числа изученных нами факторов риска, их выраженности, а также проявлений клинических маркеров атеросклероза (в частности,
церебральных симптомов) сочетается с более высокой вязкостью цельной крови (колебания в пределах 76-100 персентилей составляют 5,3-7,8±0,05-0,12 мПа*с при скоростях сдвига 200-20 с-1, р=0,04-0,0000), причем эти закономерности ярче выражены у мужчин.
Состояние сосудистой стенки, вязкость крови, факторы риска и маркеры атеросклероза. В изученной нами группе практически здоровых лиц СРПВ в покое составила по аорте и верхней трети бедренной артерии от 2,6 до 5,9 м/с (в среднем 4,0±0,06 м/с), по сосудам голени от 4,4 до 51,0 м/с (в среднем 11,2±0,6 м/с). При проведении функциональных проб нами установлено, что СРПВ по аорте и верхней трети бедренной артерии не зависит от положения тела и не меняется после снятия артериальной окклюзии нижней трети бедренной артерии.
Оценка состояния сосудистой стенки по данным СРПВ показывает, что у мужчин больше жесткость артерий на уровне аорта-бедренная артерия (4,2±0,11м/с), чем у женщин (3,9±0,06 м/с), р=0,04, а также недостаточно выражена эндотелийзависимая вазодилатация в пробе с реактивной гиперемией (р=0,01). От десятилетия к десятилетию нарастает жесткость артерии, в первую очередь эластического типа, и максимально эти отличия выражены после 40 лет, р=0,01-0,001 (рис.1).
1
1
□ 20-1» л»т
■ 3<«»л.т
П44-5Ф л«т
СРПВ ■■ учат» юрт*6сд|мам МОУ аорты ■ бадрепой аргер« ярпртя
Рис. 1. Динамика показателей СРПВ в покое и модуля объемной упругости в зависимости от возраста (%).
Проведение функциональных проб (ортопробы и пробы с реактивной гиперемией) выявляет тенденцию к уменьшению вазотонической реакции артерий мышечного типа (сосудов голени) с возрастом, в основе которой, вероятно, лежит дисфункция эндотелия (уменьшение радиуса артерий голени в ортопробе составило 29,9± 11,2%, 4,8± 18,7% и 1,6±18,0% соответственно для лиц 20-29, 30-39 и 40-50 лет, р=0,1). Эти изменения более выражены у мужчин во всех возрастных группах (р=0,04), что вместе с особенностями гемореологии делает лиц мужского пола уязвимыми в плане быстроты развития и тяжести клинических проявлений атеросклероза нижних конечностей.
Нами выявлено также ухудшение вязкоупругих свойств артерий за счет медии и адвентиции сосудистой стенки, что отражает рост показателей МОУ соответственно росту СРПВ от десятилетия к десятилетию (р=0,009-0,001) и зависимость МОУ от пола обследованных (выше у мужчин во всех возрастных группах, р=0,004-0,001), рис.1.
Выявляется зависимость ухудшения вязкоупругих свойств артерий от факторов риска атеросклероза. Большее влияние на показатели СРПВ и МОУ, а также функциональные возможности сосудов оказывают: наследственная отягощенность по атеросклерозу (г=0,50, р=0,006), увеличение уровня САД (г=0,37-0,69, р=0,008-0,001) и повышение уровня ОХС, ХС-ХЛПНП, ХС-ЛПОНП и ТГ сыворотки (г=0,32-0,52, р=0,009-0,006). Факторы риска, характеризующие образ жизни, имеют более сильные влияния на артерии у мужчин (большое количество животных жиров в пище, курение, г=О,43-0,68, р=0,005-0,001), но после 40 лет эти влияния выражены и у женщин.
Более высокие показатели СРПВ по артериям в покое и МОУ артерий ассоциируются с клиническими маркерами атеросклероза (ДСМУ, напряженным пульсом, плотными и извитыми височными артериями), причем теснота связи больше у мужчин (г=0,43-0,69 для женщин; г=0,54-0,94 для мужчин, р=0,006-0,0000) и нарастает с возрастом (р=0,009-О,006). Выявлено, что уже в возрастной группе 20-29 лет МОУ участка аорта - верхняя треть бедренной артерии выше у лиц, имеющих клинические маркеры атеросклероза по сравнению с лицами без маркеров (р=О,005). Это позволяет отнести МОУ
артерий эластического типа к наиболее ранним маркерам атеросклеротического поражения сосудов. Изменение вязкоупругих свойств сосудистой стенки у обследованных нами практически здоровых лиц (независимо от возраста и пола) предполагает увеличение риска ИБС (г=О,27-О,36) и артериальной пшертешии (г=0,27-0,39), р=0,04-0,006.
Установлено, что изменения состояния стенок артерий эластического и мышечного типов в наибольшей степени зависят от факторов риска атеросклероза в условиях повышенной вязкости крови (г=0,50-0,93, р=О,ООЗ-0,0005). Следовательно, вязкость крови, превышающую значения 4,8-7,0 мПа*с при скоростях сдвига 200-20 с-1, можно отнести к факторам риска атсросклеротического процесса, т. к. она сочетается с клиническими маркерами атеросклероза, ригидностью сосудистой стенки и с отсутствием физиологического реагирования ее на различные воздействия.
Вязкость крови, факторы риска и маркеры атеросклероза у лиц с различными характеристиками вязкоупругих свойств сосудистой стенки. На основании полученных данных нами выделены две группы обследованных, отличающихся по СРПВ на участке аорта - сосуды голени в покое: I группа -СРПВ в пределах 45-55 персентилей (СРПВ по аорте и бедренной артерии 3,54,1 м/с, по сосудам голени - 6,0-11,0 м/с); II группа - СРПВ в пределах 85-95 персентилей (СРПВ по аорте и бедренной артерии 4,4-5,1 м/с, по сосудам голени - 8,0-17,7 м/с). В I группу вошло 15 чел., из них 6,7% - мужчины, во II группу - 17 чел., мужчин 35,3% (р=0,04). Средний возраст обследованных выше во второй группе (соответственно для I и II групп - 30,8±2,4 и 42,5±1,6 лет), р=0,0006. Среди обследованных в целом частота встречаемости показателей СРПВ в пределах 45-55 персентилей достоверно снижается после 40 лет, р=0,0003 (среди лиц 20-29 лет она составляет 72,9%, 30-39 лет - 67,7%, 40-50 лет - 17%), а частота отклонений от указанных показателей возрастает (соответственно 27%, 32%, 83%, р=0,0003).
Наличие высоких показателей СРПВ в покое сочетается с недостаточно выраженным реагированием артерий голени при проведении функциональных проб, а также с парадоксальной реакцией артерий в ответ на воздействия у ряда
обследованных этой группы (рис.2). Показатели МОУ сосудов эластического и мышечного типа также выше у лиц II группы (р=0,002-0,0000). Таким образом, у обследованных с более высокой СРПВ на участке аорта-сосуды голени имеется также уменьшение упругости артерий мышечного и эластического типа за счет медии и адвентиции и изменение физиологического реагирования сосудов мышечного типа на изменение положения тела и артериальную окклюзию.
15 ]
5 гшг
-5
-15
-25
-35 у/
-45
лица со средними анаинипии лица с высокими энмениями СРПВ
СРПВ
□ ортопроба, р<0,02 □ проба с реактивной гиперемией, р<0,05
Рис. 2. Изменения радиуса артерий голени (%) при проведении функциональных проб у лиц с разной СРПВ в покое на участке аорта-артерии голени.
Эти закономерности характерны в основном для лиц старше 40 лет (71% лиц этой группы) и больше выражены у мужчин (50% обследованных нами мужчин 40-50 лет). Изменение вязкоупругих свойств артерий выявляется при повышении индекса Кегле (р=0,0006), повышении ОХС (р=0,0000). В целом лица этой группы имеют более высокие уровни АД (р=0,02), липидов крови (р=0,02-0,0000) и вязкости плазмы (р=0,04). Практически здоровые лица данной группы в 100% случаев имеют клинические маркеры атеросклероза (р=0,02), кроме того, у них в 35,3% случаев выявляется сочетание более 3-х клинических маркеров атеросклероза (р=0,03). Наибольшей чувствительностью и специфичностью среди клинических маркеров обладают комплекс церебральных симптомов (чувствительность - 57,1% и специфичность - 75%) и
ДСМУ (чувствительность - 64,3% и специфичность - 55,6%), причем только в группе с измененными вязкоупругими свойствами артерий выявляется ДСМУ III степени. Лица с измененными вязкоупругими свойствами артерии (рис. 3) имеют более высокий риск возникновения - ИБС и артериальной гипертензии (р=0,01). Кроме того, видно, что наиболее значимым критерием атеросклероза является МОУ артерий голени.
возраст
лица со средними значениями СРПВ
■лица с высокими значениями СРПВ
Рис. 3. Факторы риска, маркеры атеросклероза и модуль объемной упругости сосудов разного калибра у лиц с разной СРПВ в покое на участке аорта-артерии голени (в %).
Однако не все обследованные нами лица от 40 до 50 лет имели описанные изменения свойств сосудов и другие приведенные характеристики. В связи с этим старшая возрастная группа была разделена на две подгруппы по количеству имеющихся маркеров атеросклероза: у обследованных первой подгруппы регистрировалось от 0 до 3-х маркеров атеросклероза (24 чел.), у второй подгруппы - от 4-х до 6-и маркеров (19 чел.), группы сопоставимы по возрасту и полу. Установлено, что самыми частыми маркерами независимо от их количества являются церебральные симптомы (87,5 и 94,7% для лиц с малым и большим количеством маркеров) и ДСМУ (75 и 89,5%). Только у лиц с большим количеством маркеров выявляется ДСМУ III степени (16% обследованных данной группы) и стенокардия I функционального класса (66%).
Причем все лица с симптомами стенокардии имеют повышенные уровни ОХС и ХС-ЛПНП и отягощенную наследственность по атеросклерозу (НПИ>10).
Лица с большим количеством маркеров атеросклероза имеют больше факторов риска атеросклероза: высокие показатели индекса Кетле (26,6±0,67 кг/м2, р=0,04), увеличение АД в пределах 140/90 мм рт.ст. (в 2 раза чаще, чем у лиц с малым количеством маркеров, р<0,05), более высокие уровни липидов сыворотки и КА (р=0,018), а также достоверно более выраженную семейную предрасположенность к фатальным проявлениям атеросклероза: инфаркту миокарда, ишемическому инсульту и внезапной смерти (р=0,04), чем лица с малым количеством маркеров. У этих же обследованных имеется тенденция к повышению вязкости цельной крови (р=0,08) и плазмы (р=0,05) по сравнению с лицами, имеющими меньшее количество маркеров.
Нарушения эндотелийзависимой вазодилатации у лиц с большим количеством маркеров атеросклероза происходят еще до изменения показателей, характеризующих сосудистую стенку в целом (СРПВ), что проявляется несостоятельностью вазодилатирующей реакции сосудов голени у лиц с большим количеством маркеров (р=0,03). Кроме того, у этих лиц имеются нарушения упругости сосудистой стенки за счет изменения свойств адвентиции и медии, что проявляется более высокими показателями МОУ (р=0,005). Колебания МОУ в пределах 17,94±3,40 кг-(м/с)2 для аорты (данные представлены в виде средних величин и одного стандартного отклонения) и 117,12±75,80 кг-(м/с)2 для артерий голени, характерные для лиц с малым количеством маркеров атеросклероза, вероятно, являются своеобразными нормативами МОУ для лиц старшей возрастной группы. У каждого пятого обследованного из группы лиц с большим количеством маркеров показатели МОУ превышают указанные величины для участка аорта-бедренная артерия и у каждого четвертого - для сосудов голени. Среди мужчин и женщин старшего возраста более высокие показатели МОУ аорты встречаются с одинаковой частотой (соответственно 22,2% и 20%), а МОУ сосудов голени превышают «нормальные» в 2 раза чаще у мужчин, чем у женщин (соответственно 22,2% и 11,4%, р<0,05). Наличие корреляций МОУ аорты и артерий голени с
клиническими маркерами атеросклероза (церебральная симптоматика, измененные височные артерии, г=0,48-0,79, р=0,005-0,0007) в группе лиц с малым количеством клинических маркеров атеросклероза свидетельствует о том, что определение МОУ может служить для ранней диагностики атеросклероза.
Оценка полученных результатов позволила сформировать паттерн, отражающий отношение шансов (ОШ) выявления факторов риска и различных маркеров атеросклероза в группе с большим количеством маркеров к шансам появления этих же признаков в группе лиц с меньшим количеством маркеров атеросклероза (рис.4). Так, у лиц с большим количеством клинических маркеров атеросклероза чаще выявляются высокие значения ОХС (0Ш=20,6), ХС-ЛПНП (0Ш=10,6), индекса Кегле (ОШ=4,7), вязкости цельной крови при скорости сдвига 100 с*1 (ОШ=4,3), избыточное потребление животных жиров (ОШ=3,7). Несколько реже выявляется высокий НПИ (ОШ=2,8), а также низкий ХС-ЛПВП (ОШ-2,5). Эти показатели можно расценивать как наиболее значимые факторы риска развития атеросклероза. При этом у лиц с набором любых 4-х и более клинических маркеров атеросклероза имеется высокий шанс обнаружения дисфункции эндотелия артерий голени (ОШ=4,3) и высокого МОУ стенок артерий эластического и мышечного типа (ОШ=3,9). Указанные признаки атеросклероза имеют достаточно высокую чувствительность и специфичность: для дисфункции эндотелия - 75% и 59%, для МОУ - 62% и 63% соответственно. Их можно считать наиболее чувствительными маркерами атеросклероза. Кроме того, у этих лиц в 8 раз чаще наблюдается стенокардия I функционального класса (ОШ=8,2). Остальные маркеры атеросклероза (высокая СРПВ в покое, плотные височные артерии, напряженный пульс, церебральные симптомы, диагональная складка уха, шум над сосудами) выявляются одинаково часто у лиц с выраженными маркерами атеросклероза по сравнению с лицами с малым набором маркеров (ОШ=1,8-2,8). Поэтому ни один из них нельзя отнести к наиболее ранним маркерам атеросклероза.
Рис.4. Вероятность выявления факторов риска и отдельных маркеров атеросклероза у лиц с большим количеством клинических маркеров атеросклероза.
Ультразвуковое сканирование брахиоцефальных сосудов и правой плечевой артерии. Оценивалось наличие атеросклеротических бляшек и величина комплекса интима-медиа (КИМ), а также изучалась эндотелийзависимая вазодилатация плечевой артерии по методике Celeгmajeг (1992). В результате исследования не было выявлено атеросклеротических бляшек в указанных сосудах. Однако у лиц с большим количеством маркеров
атеросклероза величина КИМ правых и левых наружных сонных артерий превышает таковую у лиц с меньшим количеством маркеров (р=0.03) - табл. 2, что является признаком атеросклеротического поражения сосудов. Кроме того, у лиц с большим количеством маркеров атеросклероза меньше систолический и диастолический диаметры правой плечевой артерии - ППА, чем у лиц с малым количеством маркеров: соответственно систолический диаметр 3,70±0,06 мм и 4,08±0,25 мм, диастолический диаметр 3,61±0,05 мм и 4,00±0,26 мм (р=0,002). Однако разницы в выраженности эндотелийзависимой вазодилатации ППА между группами не обнаружено, прирост диаметра после снятия 5-мин. окклюзии у лиц с большим и малым количеством маркеров составил соответственно 12,46± 1,05% и 11,65±1,95%.
Таблица 2
Комплекс интима-медиа (КИМ) брахиоцефальных артерий у лиц с разным количеством маркеров атеросклероза (мм).
группы пгс ПОСА ПНСА ГТВСА ЛОСА ЛНСА ЛВС А
лица с 0-3 маркерами 0,88Ю,04 0,7310,05 0,53±0,03 0,58±0,04 0,7110,05 0,5510,04 0,6310,04
лица с 4-6 маркерами 0,84±0,04 0,70±0,03 0,62+0,03* 0,66Ю,02 0,7010,00 0,60»,03' 0,6410,04
Примечание: * - р=0,03 (критерий Манна-Уитни).
Факторы риска атеросклероза (возраст, отягощенная по атеросклерозу наследственность, уровень АД и липидов крови, индекс Кетле) ведут к увеличению показателей КИМ брахиоцефальных артерий (г=0,49-0,63, р=0,01), что более ярко проявляется у лиц с большим количеством маркеров (г=0,68-0,76, р=0,01). С нарастанием индекса Кегле, уровня ОХС, ХС-ЛПОНП, ТГ, КА и семейной отягощешюсти по проявлениям атеросклероза уменьшается выраженность эндотелийзависимой вазодилатации ППА у лиц с большим количеством маркеров (г=-0,68-0,86, р=0,01).
Наличие отдельных маркеров атеросклероза (сосудистых шумов, ДСМУ, стенокардии I функционального класса, церебральных симптомов) взаимосвязано с увеличением толщины стенок брахиоцефальных артерий (г=0,47-0,55, р=0,04), особенно в группе с большим количеством маркеров
(г=0,65-0,79, р=0,02). У последних появление сосудистых шумов и симптомов стенокардии I функционального класса сочетается с уменьшением систолического и диастолического диаметров ППА (г=-0,72-0,79, р=0,02).
Утолщение стенки брахиоцефальных артерий коррелирует с высоким риском ИБС у всех обследованных старшей возрастной группы (г=О,52-0,62, р=0,02), но при-наличии 4-6 маркеров атеросклероза указанная взаимосвязь сильнее (г=0,77-0,81, р=0,01).
Таким образом, наиболее значимыми факторами риска атеросклероза являются высокие значения ОХС, ХС-ЛПНП, индекса Кетле, вязкости цельной крови, высокий индекс потребления животных жиров. Наследственный анамнез по проявлениям атеросклероза, низкий уровень ХС-ЛПВП тоже являются факторами риска, но их роль менее значима.
Проявлениями атеросклероза у практически здоровых лиц можно считать нарушение функции эндотелия артерий мышечного типа, повышение МОУ и СРПВ в покое на участке аорта - артерии голени, а также клинические маркеры (плотные височные артерии, напряженный пульс, церебральные симптомы, ДСМУ, шум над сосудами). Причем клинические маркеры имеют диагностическую ценность при их сочетании более 3-х. Ранними маркерами атеросклероза, по нашим данным, являются нарушения функции эндотелия артерий голени и повышение МОУ артерий мышечного и эластического типа.
ВЫВОДЫ:
1. Частота выявления клинических маркеров атеросклероза увеличивается с возрастом. После 40 лет они выявляются у всех практически здоровых лиц, поэтому возраст старше 40 лет следует рассматривать как фактор риска атеросклероза. Диагностическую значимость клинические маркеры приобретают при сочетании их более 3-х у одного человека. Ни один из клинических маркеров не может быть использован для ранней диагностики атеросклероза. Наибольшей чувствительностью и специфичностью обладают ДСМУ и комплекс церебральных симптомов.
2. Снижение эластичности стенки артерий и нарушение вазоконстрикторной и вазодилататорной реакции сосудов мышечного типа достоверно чаще
выявляются у лиц старше 40 лет, особенно у мужчин, а также у лиц с повышенным индексом Кетле, более высокими уровнями АД, липидов крови и вязкости плазмы, с наследственной предрасположенностью к атеросклерозу.
3. Нарушение эндотелийзависимой вазодилатации артерии голени и упругости стенок артерий мышечного типа (по данным модуля упругости) являются наиболее ранними признаками развития атеросклеротического процесса, наступающими до изменения СРПВ в покое по сосудам эластического и мышечного типов.
4. В условиях измененных реологических свойств крови (повышение вязкости цельной крови и ее составляющих) усиливается действие факторов риска атеросклероза и ухудшается функция эндотелия сосудов, в частности, снижается эндотелийзависимая вазодилатация артерий голени.
5. Наличие у обследуемых 4-х и более клинических маркеров атеросклероза сочетается с изменениями липидного спектра, увеличением индекса Кетле и вязкости крови. Эти показатели являются наиболее значимыми факторами риска атеросклероза. Сочетание их, а также измененных вязкоупругих свойств артерий с комплексом клинических маркеров атеросклероза подтверждает диагностическую значимость последних.
6. Увеличение у практически здоровых лиц количества клинических маркеров
атеросклероза до 4-х и более сочетается с большей толщиной стенки брахиоцефальных артерий и меньшим диаметром правой плечевой артерии по данным ультразвукового исследования.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Широкое распространение клинических маркеров атеросклероза среди практически здоровых лиц трудоспособного возраста и простота их выявления позволяет рекомендовать исследование указанных маркеров уже при первичном осмотре пациента участковым терапевтом и при проведении профилактических осмотров населения. Оценка их количества в динамике особенно актуальна в семейной медицинской
практике. При этом диагностическое значение имеет выявление одновременно более 3-х клинических маркеров атеросклероза.
2. При планировании профилактических мероприятий целесообразно разделить лиц старше 40 лет на группы с малым (0-3) и большим (4 и более) количеством клинических маркеров атеросклероза и последним уделять особое внимание. Кроме того, выявление большого количества маркеров атеросклероза в любом возрасте является показанием к исследованию липидного спектра крови, вязкости крови и ультразвуковому сканированию брахиоцефальных сосудов.
3. Вследствие широкого распространения клинических маркеров атеросклероза среди практически здоровых лиц трудоспособного возраста следует включить сведения о наиболее значимых клинических маркерах атеросклероза (ДСМУ и церебральные симптомы) и методиках их определения в учебные программы додипломного образования и постдипломной подготовки врачей общей практики.
4. Наиболее ранними проявлениями атеросклероза являются: повышение модуля объемной упругости артерий голени и нарушение эндотелиальной функции этих сосудов, выявляемой по изменению сосудосуживающей реакции на ортостатику и вазодилатирующей реакции на артериальную окклюзию.
5. Профилактические мероприятия должны быть направлены в первую очередь на самые значимые модифицируемые факторы риска атеросклероза - повышенный ОХС и ХС-ЛПНП, высокие значения индекса Кетле, высокую вязкость цельной крови и избыточное потребление животных жиров.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
1 Взаимосвязь реологических свойств крови и психоэмоционального состояния у практически здоровых людей // Научная сессия 1999 года. Тезисы докладов - Пермь, 1999 -С. 66
2 Исследование резерва артериальной релаксации методом окклюзионной плетизмографии // Материалы научной сессии ПГМА - Пермь, 2000. - С 140-141 (Соавт. М. Д. Берг, Я. Б. Ховаева, Л. Ю. Кобина, Е. В. Котлова)
3. Взаимосвязь реологических свойств крови и «пищевого риска» атерогенных дислипидемий у практически здоровых лиц // Материалы научной сессии ПГМА. -Пермь, 2000.-С. 143-144.
4. К методике исследования эндотелиального сосудорасширяющего механизма крупных артерий // Материалы научной сессии ПГМА. - Пермь, 2000. - С. 139 (Соавт. М. Д. Берг).
5. Взаимосвязь реологических свойств крови и семейно-наследственной отягощенности по атеросклерозу у практически здоровых лиц // Искусственные материалы и новые технологии в клинической медицине. Тезисы докладов научно - практической конференции. - Пермь, 2000. - С. 31-32.
6. Взаимосвязь реологических свойств крови, семейно-наследственной отягощенности по атеросклерозу и биологического возраста человека у практически здоровых лиц // Сборник научных трудов «Молодежная наука Прикамья - 2000». - Пермь, 2000. - С. 9-10.
7. Изменения реологических свойств крови на уровне капилляров при семейно-наследственной отягощенности по атеросклерозу и их взаимосвязь с биологическим возрастом у практически здоровых лиц // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Современные возможности эффективной профилактики, диагностики и лечения артериальной гипертонии». - Москва, 2001. - С. 30.
8. Оценка уровня общего холестерина сыворотки и функции эндотелия в ранней диагностике атеросклероза // IV Международный конгресс молодых ученых «Науки о человеке». Тезисы докладов. - Томск, май 2002. - С. 3.
9. Взаимосвязь уровня общего холестерина сыворотки и эндотелий-зависимой релаксации сосудов // Материалы Третьей международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке». - Москва, март 2002. - С. 76 (Соавт. М. Д. Берг, Б. В. Головской).
10. Диагностическая значимость некоторых клинических и биохимических маркеров атеросклероза. // Материалы I съезда кардиологов Приволжского и Уральского федеральных округов Российской Федерации «Болезни сердечно-сосудистой системы, теория и практика». - Пермь, март 2003. - С. 5-6.
11. Скорость распространения пульсовой волны по аорте и сосудам голени у лиц трудоспособного возраста// Сборник тезисов Конгресса ассоциации кардиологов стран СНГ «Фундаментальные исследования в кардиологию). - Санкт-Петербург, сентябрь 2003.- «Кардиология СНГ», том 1, 2003, приложение, с. 7-8 (Соавт. М. Д. Берг, А. П. Шаврин).
12. Состояние интегральных показателей сердечно-сосудистой системы у практически здоровых лиц с разным уровнем психоэмоционального напряжения// Материалы российского национального конгресса кардиологов «От исследований к стандартам лечения». - Москва, октябрь, 2003. - С. 3. (Соавт. Б. В. Головской, А. П. Шаврин).
13. Скорость распространения пульсовой волны по аорте и сосудам голени у практически здоровых лиц, влияние факторов риска// Пермский медицинский журнал. - 2003. - Т. 20 - 2. - С. 48-51 (Соавт. Ховаева Я. Б., Берг М. Д., Усольцева Л. В).
14. Особенности состояния сосудов мышечного типа у практически здоровых лиц разного пола с факторами риска и маркерами атеросклероза // Материалы научно -практической конференции «Методы исследования микроциркуляции в клинике». -Санкт-Петербург, 2004. - С. 104-106 (Соавт. М. Д. Берг, Б. В. Головской).
15. Маркеры атеросклероза и характеристика системы «кровь - сосудистая стенка» у практически здоровых лиц трудоспособного возраста // Материалы научной сессии ПГМА. - Пермь, 2004. - С. 271-273 (Соавт. Б. В. Головской, М. Д. Берг).
АГАФОНОВА ТАТЬЯНА ЮРЬЕВНА
ВЯЗКОУПРУГИЕ СВОЙСТВА АРТЕРИЙ И РЕОЛОГИЯ КРОВИ У ПРАКТИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ ЛИЦ С ФАКТОРАМИ РИСКА И МАРКЕРАМИ АТЕРОСКЛЕРОЗА.
14.00.06. - кардиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Лицензия № 020370
Сдано в печать 21.0504. Формат 60x80/16. Объём 1,0 уч. изд. Тираж 100. Заказ 1181.
Печатная мастерская ротапринта ПГТУ.
»1243 1