Комплексное исследование функций сосудистого эндотелия у больных различного возраста с артериальной гипертонией

Сердечно-сосудистые заболевания остаются в современном мире главной причиной смерти, унося ежегодно более 17 млн жизней. А такое многофакторное заболевание, как артериальная гипертония (АГ), по своей распространенности, последствиям для сердечно-сосудистой системы и риску развития осложнений и сейчас возглавляет список наиболее значимых социальных проблем. На сегодняшний день считается, что одним из ведущих механизмов развития АГ и ее осложнений является нарушение функционирования эндотелия сосудов. В последние годы интенсивно разрабатываются различные методы ранней диагностики эндотелиальной дисфункции и в настоящее время результаты экспериментальных и клинических исследований подтвердили концепцию важной причинно-следственной взаимосвязи между эндотелиальной дисфункцией и прогрессированием и/или развитием АГ [1, 3, 7, 9, 10].

Дисфункция эндотелия (ДЭ) – состояние, вызывающее значительный интерес у специалистов в области медицины. Многочисленные исследования последних лет существенно расширили классические представления о сосудистом эндотелии как об анатомическом барьере, препятствующем проникновению крови в стенку сосудов. Эндотелий сосудов является активной метаболической системой, поддерживающей сосудистый гомеостаз путем осуществления ряда важнейших функций: модулирования тонуса сосудов, регуляции транспорта растворенных веществ в клетки сосудистой стенки, роста этих клеток; формирования внеклеточного матрикса; защиты сосудов от возможного неблагоприятного действия циркулирующих клеток и субстанций; регуляции хемотаксических, воспалительных и репаративных процессов в ответ на локальное повреждение [6].

Эти функции эндотелий сосудов осуществляет путем синтеза и выделения ряда биологически активных соединений. Среди них наибольшее значение имеет оксид азота (NO), оказывающий различного рода биорегуляторные влияния на структуру и функции сосудов, а также клеток крови [2, 4–6].

Одним из базовых механизмов развития дисфункции эндотелия (ДЭ) является изменение синтеза и рилизинга эндотелиального оксида азота (NO), одного из наиболее значимых регуляторов эндотелиально-вазальной системы [4, 5, 8, 11, 12]. Ведущей причиной дефицита NO при гипертонии считается разрушение или захват NO свободными радикалами. Избыточное образование свободных радикалов, нарушающих эндотелийзависимое расслабление сосудов и усиливающих сократительные реакции гладкой мышцы, запускает ряд химических реакций, в том числе, перекисное окисление липидов (ПОЛ), одним из основных продуктов которого является малоновый диальдегид (МДА), до сих пор остающийся основным методом изучения ПОЛ в биологических системах [16]. Интенсивность образования свободных радикалов кислорода в огранизме находится под постоянным контролем антиоксидантной системы защиты, препятствующей формированию эндотелиальной дисфункции (ЭД) [14].

Кроме того, важнейшим фактором эндотелиальной дисфункции является хроническая гиперактивация ре-нин-ангиотензиновой системы (РАС), которая наблюдается при АГ. В условиях оксидативного стресса повышается активность ангиотензинпревращающего фермента (АПФ), локализующегося в клетках интимы и адвентиции, что приводит к усилению локального высвобождения ангиотензина II, оказывающего мощное вазоконстрикторное действие посредством стимуляции ATI-рецепторов гладкомышечных клеток сосудов и развития провос-палительных изменений [13, 15]. В экспериментах на сосудистых клетках было показано, что ангиотензин II – основной эффектор РАС – является стимулятором образования свободных радикалов, которые инактивируют оксид азота, тем самым запуская механизм эндотелиальной дисфункции [16].

Все вышеупомянутое указывает на то, что АГ, в основе которой лежит ЭД, формируется в результате действия нескольких звеньев патогенеза, тесно взаимосвязанных между собой и постоянно потенциирующих друг друга, часто создавая порочный круг, усиливающий патологические изменения в организме и способствующий возникновению осложнений в клиническом течении заболевания. Поэтому определение дисфункции эндотелия имеет большое значение как для раннего выявления пациентов с АГ (особенно среди лиц молодого возраста), так и для оценки прогноза у пожилых пациентов с артериальной гипертонией, а также для их динамического наблюдения.

Целью настоящей работы явилось комплексное сравнительное исследование вазомоторной и метаболической функций сосудистого эндотелия и определение степени эндотелиальной дисфункции у лиц с артериальной гипертонией I ст. различного возраста.

Материал и методы

В исследование включили мужчин молодого возраста – 98 человек с АГ I ст., риск 0, 1, 2 (средний возраст 19,2±3,3 лет) и пожилого возраста – 30 человек с АГ I ст., риск 2, 3 (средний возраст 72,2±2,7 лет). Длительность заболевания в среднем составила 2,4±0,3 и 4,2±0,7 лет у лиц молодого и пожилого возраста соответственно. Группами контроля были практически здоровые молодые лица (44 человека), средний возраст 19,4±3,5 лет и мужчины (45 человек) в возрасте старше 65 лет (средний возраст 68,6±2,5 лет) с нормальным АД.

В исследование не включали больных с симптоматической гипертензией; ИБС, требующей проведения анти-ангинальной терапии; онкологическими заболеваниями; метаболическими и эндокринными нарушениями; болезнями крови; признаками на момент исследования острых воспалительных и/или обострения хронических за- болеваний.

Все пациенты прошли общее клиническое обследование, включающее: ЭКГ в 12 стандартных отведениях; эхокардиографию, которая осуществлялась с использованием УЗИ сканера “Asucon 128” (США); суточное мониторирование артериального давления (СМ АД) с использованием монитора “Кардиотехника-4000 АД” (фирмы ИНКАРТ, СПб, Россия). При анализе СМ АД оценивались: усредненные по времени значения систолического и диастолического АД (САД и ДАД соответственно) за 3 временных периода: 24 часа, день, ночь; “нагрузку давлением” по двум показателям – индексу времени (ИВ) и нормированному индексу площади (НИП) для САД и ДАД; выраженность двухфазного ритма АД определялась с использованием суточного индекса (СИ).

Изучение функции эндотелия проводилось с помощью допплерометрического измерения диаметра плечевой артерии в покое и во время пробы с реактивной гиперемией (ПРГ) и нитроглицерином и путем определения сывороточного уровня суммарной продукции оксида азота по количеству его стабильных метаболитов (нитратов и нитритов), а также путем оценки состояния системы про- и антиоксидантной активности крови (АОА) с помощью определения содержания МДА и АОА сыворотки крови.

Для оценки сосудодвигательной функции эндотелия использовали допплерометрическое измерение диаметра плечевой артерии (аппарат “Sonolim Versa Plus”, Siemens, Германия) в покое и во время ПРГ и нитроглицерином. Исходно измерение диаметра плечевой артерии осуществляли в покое с помощью линейного датчика 7 МГц. Для оценки эндотелийзависимой вазодилатации проводили ПРГ. Изменения диаметра сосудов выражали в процентах по отношению к исходной величине (%). Эндотелийнезависимую вазодилатацию оценивали путем измерения диаметра плечевой артерии в ответ на сублингвальный прием нитроглицерина – 1 таблетка (0,0005 г).

Общий диаметр сонных артерий и ширину комплекса интима/медиа (КИМ) оценивали в состоянии покоя ультразвуковым сканером “Vivid 3” (“GE”), Германия, линейным датчиком 5–10 МГц.

Оценка сывороточного уровня суммарной продукции оксида азота проводилась путем определения суммарной концентрации его стабильных метаболитов: нитритов – NO–2 (в мМ/мл) и нитратов – NO–3 в плазме крови с помощью реакции диазотизации сульфановой кислоты нитритами в кислой среде и затем их соединения с N–I–Ned. С этой целью использовался реактив Грисса, растворенный в 12%-ной уксусной кислоте.

Определение вторичных, стабильных продуктов ПОЛ по уровню МДА в сыворотке крови проводилось по реакции с тиобарбитуровой кислотой с последующей спектрофотометрией. Антиоксидантную активность (АОА) сыворотки крови определяли по модифицированному методу, основанному на оценке спонтанного хемилюминисцентного ответа.

Статистическая обработка результатов проводилась с помощью стандартного статистического пакета программ SPSS 13,0 и корреляционного анализа. Сравнение средних значений анализируемых показателей проводилось с помощью t-критерия Стьюдента или U-критерия Манна–Уитни.

Результаты и обсуждение

По данным комплексного обследования, включающего суточное мониторирование артериального давления, наличие АГ I степени, риск 0, 1, 2 у молодых пациентов определяется повышением САД и ДАД, дневного и ночного индекса времени в диапазоне 25–50% и более 50%; изменением циркадного профиля АД – его недостаточным снижением (“non-dippers”) или чрезмерным ночным снижением АД (“over-dippers”), а также отрицательным суточным индексом типа “night-peakers”. У пожилых же пациентов с АГ I ст., риск 2, 3 повышенное САД и ДАД сопровождается наличием дневного и ночного индекса времени только более 50%; изменением циркадного профиля АД, преимущественно его недостаточным снижением (“non-dippers”), 83,3% и отрицательным суточным индексом (“night-peakers”), 16,7%.

Определение эндотелийзависимой вазодилатации показало, что в покое средний диаметр плечевой артерии у молодых пациентов с АГ I ст., риск 0, 1, 2 составил 4,76±0,4 мм. В группе контроля этот показатель оказался немногим больше – 4,89±0,4 мм (p<0,05). В фазу реактивной гиперемии (120 с после декомпрессии) отмечалось увеличение диаметра плечевой артерии до 5,0 мм у пациентов с гипертонией. А в сравниваемой группе увеличение диаметра было достоверно больше – до 5,49 мм (p<0,05). Прирост диаметра плечевой артерии в фазу реактивной гиперемии у молодых больных с АГ I ст., риск 0, 1, 2 составил 5,04%. Тогда как в контрольной группе прирост диаметра составил 12,26% (p<0,05), что больше в 2,4 раза по сравнению с группой больных (табл. 1).

Это свидетельствует о снижении податливости артерии, обусловленной активацией эндотелия и направленной на синтез эндотелиальных вазоконстрикторов, с одной стороны, и нарушением эндотелийзависимой вазо-

Таблица 1

Параметры вазодилатации плечевой артерии при проведении пробы с реактивной гиперемией у пациентов с АГ I ст. различного возраста и в группах контроля, (M±m)

Показатели	Пациенты с АГ I ст. молодого возраста, n=98	Группа контроля, n=44	Пациенты с АГ I ст. пожилого возраста, n=30	Группа контроля, n=45
САД (мм рт. ст.)	123,6±11,1	124,1±11,2	136,0±12,3	132,0±12,1
ДАД (мм рт. ст.)	76,6±6,9	77,7±7,0	81,7±8,9	80,5±8,1
D1 (мм)	4,76±0,4*	4,89±0,4	2,75±0,3*#	3,89±0,4
D2 (мм)	5,00,4*	5,49±0,5	2,94±0,3*#	4,39±0,6
D3(%)	5,04*	12,26	6,91*#	12,85

Примечание: * – показатель статистической значимости различий при сравнении с контрольной группой, p<0,05; # – показатель статистической значимости при сравнении пожилых и молодых пациентов, p<0,05.

дилатации в виде снижения реакции эндотелия на увеличение “напряжения сдвига” во время пробы с реактивной гиперемией, с другой.

Определение эндотелийзависимой вазодилатации у пожилых пациентов показало, что признаки дисфункции эндотелия с течением времени прогрессируют: в покое средний диаметр плечевой артерии у пациентов с АГ I ст., риск 2, 3 составил 2,75±0,3 мм, что в 1,7 раза меньше, чем у молодых гипертоников. В группе контроля этот показатель оказался больше (3,89±0,4 мм), p<0,05. В фазу реактивной гиперемии (120 с после декомпрессии) отмечалось незначительное увеличение диаметра плечевой артерии до 2,94±0,3 мм у пациентов с гипертонией; в группе контроля увеличение диаметра было достоверно больше – до 4,39±0,6 мм (p<0,05), что также было в 1,7 раза меньше, чем у молодых пациентов. Прирост диаметра плечевой артерии в фазу реактивной гиперемии у больных с АГ I ст., риск 2, 3 пожилого возраста составил 6,91%. В контрольной группе прирост диаметра составил 12,85% (p<0,05), что больше в 1,9 раза по сравнению с данной группой больных (табл. 1).

Оценка эндотелийнезависимой вазодилатации во всех сравниваемых группах соответствовала нормальной сосудорасширяющей реакции на нитроглицерин в каждой возрастной группе, что подтверждает наличие нарушения именно эндотелийзависимой вазодилатации.

Определение сывороточного уровня суммарной продукции NO у молодых людей (пациентов с АГ и группы контроля) показало, что у лиц с гипертонией продукция NO была на 7,2% ниже, чем в группе контроля (p<0,05), но на 36,0% больше, чем у пожилых пациентов с АГ (p<0,05). При этом индивидуальные значения этого показателя у обследуемых варьировали от 4,2 до 17,5 мкмоль/л и от 3,2 до 11,5 мкмоль/л у молодых и пожилых пациентов соответственно. Сравнивая уровень выработки NO пациентов с гипертонией старше 65 лет с группой контроля того же возраста, оказалось, что продукция NO у первых была в 1,2 раза ниже, чем в группе контроля (p<0,05). Снижение продукции NO приводит к нарушению NO-зависимого расслабления артерий, что является одним из механизмов ЭД, приводящей к гипертонии и/или способствующей ее прогрессированию. У молодых же пациентов факт уменьшения уровня суммарной продукции NO является ранним маркером АГ.

В условиях эндотелиальной дисфункции происходит усиление процессов свободно-радикального окисления, что неизбежно ведет к накоплению продуктов ПОЛ в сосудистой стенке и кровеносном русле, а это, в свою очередь, усугубляет сосудистый дисбаланс и приводит к повреждению эндотелия. Данному процессу противостоят эндогенные механизмы антиоксидантной защиты.

Измерение концентрации МДА (табл. 2) показало, что у пожилых больных с АГ I ст. она больше, чем у молодых пациентов в 2 раза (на 49,2%)

(p<0,05). Антиоксидантная активность также ниже у лиц с гипертонией старше 65 лет (на 85,6%). Это в 6 раз меньше по сравнению с молодыми гипертониками (p<0,05).

Возможно, это обусловлено более интенсивно протекающими процессами свободно-радикального окисления именно у лиц пожилого возраста. Для оценки баланса антиоксидантной и прооксидантной систем использовалось определение отношения суммарной АОА к МДА. Данный коэффициент составил 2,1 и 0,15 у молодых и пожилых пациентов соответственно, что свидетельствовало о повышении “напряженности” антиоксидантной системы в группе больных с АГ за счет активации свободно радикального окисления. Значительно сниженный коэффициент АОА/МДА в группе лиц старше 65 лет свидетельствует о снижении активности антиооксидантной системы с возрастом и соответствует данным литературы.

При подсчете коэффициента линейной корреляции между вазодилатацией плечевой артерии, уровнем суммарной продукции NO и показателями систем про- и антиоксидантной активности в обеих группах пациентов с гипертонией была выявлена прямая тесная корреляционная связь: D1–АОА: r=1,0; D2–АОА: r=1,1; D3–АОА: r=1,1; D1–МДА: r=1,0; D2–МДА: r=1,0; D3–МДА: r=1,0; NO–АОА: r=0,99; NО–МДА: r=1,0 (p<0,05).

Дисфункция эндотелия сосудов, сниженная активность антиоксидантной системы и избыточное количество продуктов ПОЛ, а также сниженная продукция оксида азота способствуют сосудистому ремоделированию. Определение толщины КИМ каротидной артерии дает возможность представить непосредственную картину процесса ремоделирования сосудов. В нашем исследовании толщина КИМ правой и левой сонных артерий у пациентов с гипертонией молодого и пожилого возраста в среднем составила 0,75/0,76–1,15/1,15 мм с тенденцией к увеличению в старости. Кроме того, отмечена корреляция между толщиной КИМ каротидной артерии и изменением диаметра плечевой артерии в процессе реактивной гиперемии: с утолщением КИМ снижается ее способность к дилатации при реактивной гиперемии.

Таким образом, течение гипертонии как у молодых, так и у пожилых сопровождается прогрессирующей дисфункцией эндотелия сосудов (причем у пожилых она более выражена), чему способствуют снижение продукции оксида азота эндотелием и дисбаланс системы “прооксиданты – антиоксиданты” в сторону первых, что, в свою очередь, приводит к ремоделированию сосудов.

Таблица 2

Показатели систем про- и антиоксидантной активности у пациентов с АГ I ст. различного возраста и в группах контроля, (M±m)

Показатели	Пациенты с АГ I ст. молодого возраста, n=98	Группа контроля, n=44	Пациенты с АГ I ст. пожилого возраста, n=30	Группа контроля, n=45
АОА (E/m)	21,2±1,3*	20,4±1,0	3,05±0,13*#	7,32±0,31
МДА (ммоль/л)	10,1±0,2*	8,6±0,1	19,9±0,8*#	5,44±0,35
АОА/МДА	2,1*	2,4	0,15*#	1,35

Примечание: * – показатель статистической значимости различий при сравнении с контрольной группой, p<0,05; # – показатель статистической значимости различий при сравнении пожилых и молодых пациентов, p<0,05.

Выводы

• 1.    Исследование функционального состояния сосудистого эндотелия у молодых и пожилых пациентов с АГ I ст. выявило выраженное нарушение эндотелийзави-симой вазодилятации в виде снижения реакции эндотелия на увеличение “напряжения сдвига” во время пробы с реактивной гиперемией и уменьшения прироста диаметра плечевой артерии по сравнению с группами контроля, что указывает на наличие эндотелиальной дисфункции, являющейся одним из главных факторов как развития артериальной гипертонии, так и ее прогрессирования. Причем у лиц старше 65 лет признаки дисфункции эндотелия более выражены, чем в молодом возрасте.

• 2.    Нарушение эндотелийзависимой вазодилатации у пациентов и молодого, и пожилого возраста с АГ I ст. сопровождалось значительным снижением продукции оксида азота эндотелием по сравнению с группами контроля, что свидетельствует о важном вкладе этого показателя в развитие и прогрессирование дисфункции эндотелия сосудов. При сравнении уровня выработки оксида азота в группах больных оказалось, что у молодых гипертоников он на 36,0% больше, чем у пожилых пациентов с АГ.

• 3.    Выраженность дисфункции эндотелия сосудов у пациентов с АГ I ст. различного возраста находилась в тесной корреляционной связи с показателями дисбаланса между про- и антиоксидантной активностью крови, проявившегося в повышении концентрации МДА в сыворотке крови и уменьшении коэффициента АОА/МДА по сравнению с группами здоровых в ответ на усиление патологической вазоконстрикции сосудов. При сравнении систем про- и антиоксидантной активности в группах пациентов значительно сниженный коэффициент АОА/МДА в группе лиц старше 65 лет свидетельствует о снижении активности антиооксидантной системы с возрастом.

• 4.    Определение толщины КИМ правой и левой сонных артерий у пациентов с гипертонией различного возраста выявило тенденцию к ее увеличению в старости, что является важным прогностическим признаком структурных изменений сосудов, явившихся следствием дисфункции эндотелия.