Неинвазивная оценка ригидности артерий у детей и подростков в семьях с отягощенной наследственностью по артериальной гипертензии

АГ в современном мире является не только медицинской, но и социально-значимой проблемой и служит ведущим фактором риска возникновения угрожающих жизни состояний: инфаркта миокарда, ишемической болезни сердца, ишемического и геморрагического инсульта, доля которых в структуре заболеваемости, смертности и инвалидизации неуклонно растет [7, 22]. Данные осложнения составляют 40% в структуре причин смерти среди взрослого населения и более 80% всех случаев смерти от сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) [7]. Взаимосвязь между уровнем АД и риском развития ССЗ непрерывна и постоянна, то есть чем выше значения уровня АД, тем выше риск возникновения сердечно-сосудистых осложнений [23]. Неоспоримым остается тот факт, что истоки формирования АГ следует искать в детском и подростковом возрасте [8]. По данным статистики, распространенность АГ среди детского населения составляет от 2,4 до 18% в зависимости от возраста и критериев диагностики [1, 7, 9]. У детей, имеющих АД выше среднего уровня, с возрастом сохраняется тенденция к его повышению. В дальнейшем оно остается повышенным у 33–42%, а у 17– 26% неуклонно прогрессирует, то есть у каждого третьего ребенка, имеющего подъемы АД, в последующем возможно формирование гипертонической болезни (ГБ) [16]. При отсутствии своевременной диагностики, профилактики и адекватной терапии АГ трансформируется в гипертоническую болезнь (ГБ) в 30–40% случаев [18].

Основной научной и практической проблемой своевременного выявления, а значит, и своевременного лечения АГ у детей, является ее бессимптомное течение на ранних этапах развития заболевания [7, 9]. В структуре АГ у детей в возрасте до 10 лет доля эссенциальной (первичной) АГ составляет 10%, в то время как симптоматической (вторичной) АГ – 90%. С возрастом распространенность первичной АГ заметно увеличивается и составляет 35% [35]. Отсутствие четких диагностических критериев, позволяющих обнаружить первичную АГ у подростков, сложность дифференциальной диагностики вегето-сосу-дистой дистонии (ВСД) по гипертоническому типу с данным синдромом показывают, насколько важно выделить в группе подростков тех, у кого в дальнейшем возможно развитие ГБ [21]. До сих пор до конца неизвестны причины первичной АГ, но достаточно хорошо известны факторы, способствующие ее развитию. Знание их представляется важным в связи с возможностью воздействия на них с целью первичной и вторичной профилактики. В связи с этим существует возможность улучшения качества жизни и ее продолжительности у взрослых путем проведения мер профилактики в отношении факторов риска в детском и подростковом возрасте. Такой подход несет в себе большие возможности по прерыванию факторов риска АГ на раннем этапе [6].

Эссенциальная АГ – мультифакторное заболевание. Факторы, способствующие ее развитию, условно делятся на эндогенные (семейная отягощенность, масса тела, рост, пол, личностные характеристики) и экзогенные (питание, низкая физическая активность, психоэмоциональное перенапряжение, курение, повышенное потребление поваренной соли) [30]. Проведенные исследования указывают, что повышенное АД регистрируется у детей, имеющих такие факторы риска, как курение, избыточная масса тела, низкая физическая активность [14, 15]. Так, если экзогенные и частично эндогенные (масса, личностные характеристики) факторы можно скорректировать и свести их влияние на уровень АД к минимуму, то на остальные факторы влияние сомнительно, и, вероятно, именно они являются ведущими в развитии и дальнейшем прогрессировании АГ. Так, одной из важных детерминант повышенного АД является семейная отягощен-ность, на что указывает наблюдаемая агрегация больных ГБ в семьях, а также высокая конкордантность по уровню АД и заболеваемости АГ среди монозиготных близнецов, частая встречаемость АГ у родственников 1 и 2-й линии родства [30]. Исследование, проведенное Ю.И. Бубновым с соавт. [3], показало, что 50% случаев ГБ относятся к семейным случаям заболевания (два и более больных в одной семье среди кровных родственников). Связь уровней АД у ребенка и родственников 1-й степени показана и в ряде других исследований [19, 24]. Риск развития первичной АГ составляет 15–57% в том случае, когда один из родителей страдает этим заболеванием, и 44–73% – когда оно проявляется у обоих родителей, то есть, если страдают оба родителя, риск развития АГ увеличивается вдвое. Распространенность семейных случаев АГ особенно значительна среди детей с повышенным уровнем АД [14].

Патогенез развития АГ при семейной отягощенности уже длительное время интересует современный научный мир. Несмотря на длительную историю изучения вопроса влияния наследственности на уровень АД, сущность этих воздействий остается не раскрытой. В этом аспекте значимое место занимают генетические маркеры. Значительный прогресс в понимании наследственной предрасположенности к АГ достигнут при изучении генотипов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС). Одним из первых был описан полиморфизм гена ангио-тензинпревращающего фермента (АПФ), расположенного на хромосоме 17 (17q23) [2, 43]. Ген определяет образование ангиотензина II из ангиотензина I. Ген АПФ представлен длинными и короткими аллелями, так называемый Insertion/Deletion (I/D) полиморфизм. DD-генотип расценивается как независимый фактор риска развития эссенциальной АГ [43] и имеет большее значение в развитии АГ у молодых лиц [2]. Результаты Фрамингемского исследования, включавшего 3095 участников, в том числе 1488 детей 583 родителей (средний возраст детей – 14,8 лет), показали, что генетический полиморфизм АПФ достоверно влияет на вариабельность АД, а у лиц с генотипом DD уровень диастолического АД (ДАД) несколько выше (в среднем на 1,5 мм рт. ст.) по сравнению с носителями генотипа II. Все эти данные относятся к мужчинам, у женщин результаты исследования были отрицательными [33]. Другой ген – ген ангиотензиногена – определяет уровень ангиотензина I и формирование про- филя РААС. Ген сосудистого рецептора ангиотензина II определяет не только констриктивное действие, но и экспрессию фактора роста и пролиферацию гладких мышц сосудов. Описаны аллели данного гена, кодирующие различающиеся по аминокислотной последовательности варианты этого рецептора, что приводит к различиям в эффективности связывания ангиотензина II и, вследствие этого, к различиям в функционировании сосудистой стенки и эндотелия [32].

Наряду с другими патогенетическими факторами эндотелиальный дисбаланс играет важную роль в формировании и прогрессировании АГ. Эндотелий – это место образования ряда факторов релаксации (окись азота – NO, эндотелиальный фактор гиперполяризации, простациклин, натрийуретический пептид С типа, адреномедул-лин), а также констрикторных агентов (эндотелины, простаноиды, тромбоксан А2, простогландины H2). Считается, что баланс между факторами релаксации и констрик-ции и определяет тонус сосудов [4, 20]. Изменения эндотелиальной регуляции сосудистого тонуса у больных АГ неоднозначны. Многие авторы считают, что эндотелиальная дисфункция (ЭД) может возникать раньше АГ, и она вносит важный вклад в формирование данного заболевания [41, 44]. Напротив, существует ряд исследований, доказывающих, что ЭД имеет вторичный характер возникновения по отношению к основному патологическому процессу [26]. Некоторые исследователи не обнаружили признаков ЭД периферических сосудов у больных АГ [29]. T. Markis и соавт. [37] выявили признаки ЭД у здоровых потомков больных АГ. Ряд авторов обнаружили признаки ЭД не только при активном, но и пассивном курении, а также у лиц, потребляющих большое количество жиров [45]. Все эти данные свидетельствуют о том, что ЭД может предшествовать развитию ССЗ, поскольку выявляется у лиц, имеющих только факторы риска развития этих болезней.

Определенная роль в патогенезе отводится изменению ригидности сосудистой стенки и ее ответа на действие вазопрессоров и вазодилататоров. Повышение жесткости сосудистой стенки коррелирует с повышенным риском развития гипертонии и является основным интегральным показателем сердечно-сосудистого риска [13].

Известно, что артериальная сосудистая система выполняет две основные функции – проводящую и демпфирующую. При изменении жесткости сосудистой стенки происходит их нарушение. Выполнение первой функции определяется в основном шириной просвета артерий и сопротивлением потоку крови. Она обеспечивает доставку адекватного количества крови к периферическим тканям, а также позволяет поддерживать величину среднего АД между аортой и периферическими сосудами на постоянном уровне [34, 36, 39]. Второй функцией артерий является демпфирование осцилляций давления, обусловленное циклическим выбросом крови из левого желудочка сердца (эффект Виндкессела), и превращение пульсирующего артериального потока в стабильный [36, 39]. Способность артерий мгновенно поглощать ударный объем зависит от эластических свойств артериальной стенки (синоним жесткости, ригидности, растяжимости, податливости). В норме, благодаря своим эластическим свойствам, аорта мгновенно поглощает ударный объем и переводит часть энергии сердечного сокращения на период диастолы. В результате этого процесса происходит снижение систолического АД (САД) в аорте и повышение ДАД, что способствует минимизации повреждающего действия пульсовой волны на сосуды важнейших органов (мозг, почки, сердце) с одновременным улучшением перфузии крови в них [31, 34, 36]. Эластические свойства магистральных артерий обеспечивают генерацию пульсовой волны, которая распространяется вдоль артериального дерева, в результате чего САД в периферических артериях выше, чем в аорте [31, 32]. Во время систолы стенка артерий выпячивается (собственно за счет своих эластических свойств), накапливая энергию проходящей волны, затем возвращается к нормальному объему, высвобождая часть энергии и продвигая кровь вперед во время диастолы [17]. Это явление играет важную физиологическую роль, позволяя сохранять энергию образованной пульсовой волны, обеспечивая капиллярный кровоток. При нарушении этих свойств кровь из левого желудочка выбрасывается в “жесткую” артериальную систему. При этом происходит генерирование повышенного САД и снижение диастолической отдачи, что приводит к снижению ДАД. Увеличение скорости отраженной волны, повышенное систолическое и пульсовое давление в последующем ведут к увеличению постнагрузки на сердце, как следствие, – к ремоделированию (гипертрофии) левого желудочка, ухудшению коронарной перфузии, прогрессированию гипертонии, развитию осложнений с поражением органов-мишеней [34, 36]. Жесткость сосудистой стенки зависит от степени измененности основных структурных белков: эластина, фибулина, коллагена. В норме с возрастом эти белки претерпевают инволютивные изменения, их жесткость постепенно увеличивается, формируя “жесткую” сосудистую систему. Упругоэластические свойства стенки сосуда определяет их локализация. Содержание коллагена в стенках периферических сосудов значительно превышает его содержание в центральных артериях, что делает их более жесткими [38]. При АГ длительно существующий эндотелиальный дисбаланс запускает процесс сосудистого ремоделирования, включающий гиперплазию и гипертрофию гладких мышц сосудов, активацию синтеза коллагеновых волокон, фиброз, кальцификацию и, как следствие, утолщение медии и фиброэластическое перерождение интимы. Нарушение структурной сосудистой архитектоники приводит к повышению жесткости сосудистой стенки, развивающейся на ранних стадиях АГ [38]. Вероятно, процесс инволюции структурных белков, а также содержание коллагена в стенках артерий у детей с семейной отя-гощенностью по ГБ претерпевает изменения, за счет чего и изменяется их ригидность.

За последние несколько лет проведено достаточно много исследований, посвященных изучению изменения жесткости сосудистой стенки не только при АГ, но и при других заболеваниях, доказывающих изменения их упруго-эластических свойств и влияние на уровень АД. Установлено, что артериальная ригидность напрямую свя- зана со скоростью распространения пульсовой волны, показатель которой является “золотым стандартом” и независимым предиктором сердечно-сосудистой смертности у пациентов с сахарным диабетом (СД) II типа [27], с АГ [34], хронической почечной недостаточностью (ХПН) [27]. Установлено повышение жесткости артерий у детей при ожирении: в исследовании принимали участие 30 детей с ожирением, и 30 детей составили контрольную группу. В результате дети с ожирением имели более высокие показатели скорости распространения пульсовой волны 4,0+/–0,8 м/с по сравнению с контрольной группой 3,3+/–0,7 м/с [40]; при СД II типа [46]; при АГ: показатели скорости распространения пульсовой волны у детей, страдающих АГ, достоверно выше 4,74+/–0,6 м/с, чем в группе контроля 3,55+/–0,5 м/с [28], при гиперхолестеринемии: у детей с гиперхолестеринемией показатель составил 4,72+/–0,72 м/с против группы контроля 3,66+/–0,55 м/с [42]. Следует отметить, что все эти исследования проводились у лиц с уже имеющимися заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Соответственно, открытым остается вопрос об изменении ригидности сосудистой стенки у здоровых лиц, имеющих факторы риска. Исходя из данных фактов, необходимым представляется определение изменений упруго-эластических свойств артерий у детей с семейной предрасположенностью к АГ, одному из ведущих факторов риска. Их выявление на раннем доклиническом этапе и использование методов первичной и вторичной профилактики позволит предупредить дальнейшее развитие заболевания [11, 36, 38, 39].

“Золотым стандартом” определения жесткости сосудистой стенки является измерение скорости распространения пульсовой волны – PWV (Pulse Wave Velocity). В настоящее время достаточно активно используются современные неинвазивные методики определения жесткости сосудистой стенки, отвечающие всем основным требованиям: высокая информативность, достоверность, минимизация возможных осложнений, относительная доступность. Эти методы делятся на прямые (визуализирующие), определяющие диаметр и давление на данном участке (УЗИ, МРТ), и непрямые (измерение скорости пульсовой волны). PWV – параметр, объединяющий в себе геометрию и эластические свойства сосуда, описываемые уравнением Моенса–Кортевега: PWV=Eh/2 rp, где r – радиус, h – толщина стенки, p – плотность жидкости, Е – модуль прироста эластичности (модуль Юнга), который дает информацию о внутренних эластических свойствах сосудистой стенки, не зависящих от геометрии сосуда [11]. Существует два основных метода определения PWV: по времени распространения волны на какой-либо дистанции и по контурному анализу пульсовой волны (ПВ) давления. Первый основан на регистрации ПВ сфигмогра-фическим, осциллографическим и допплерографическим методами в проксимальных и дистальных участках артериального сегмента. PWV рассчитывается по соотношению длины артериального отрезка D к t: PWV=t/D. Этот метод позволяет измерить PWV на сосудах эластического и мышечного типа там, где возможна регистрация волны потока или давления, например, на каротидно-фемо- ральном или каротидно-радиальном сегменте. Контурный анализ ПВ осуществляется по методу апплационной тонометрии, где PWV рассчитывается по времени от возникновения ПВ до появления волны отражения [5, 11].

При сфигмографии происходит измерение каротидно-феморальной скорости пульсовой волны, которая обеспечивает глобальную оценку сосудистой жесткости (в частности аортальной). Каротидно-феморальная скорость пульсовой волны определяется с помощью двух микродатчиков, одновременно измеряющих пульсации сонной и бедренной артерий [11, 12].

В проводимых ранее исследованиях при сравнении скорости распространения пульсовой волны у здоровых взрослых и здоровых детей было выявлено, что жесткость сосудистой стенки у взрослых выше, чем у детей, что связано с естественным физиологическим возрастным состоянием сосудистой стенки. Следовательно, данный метод является наиболее простым и точным методом определения жесткости сосудистой стенки. В результате данных исследований был сделан вывод, что необходимо продолжение исследовательской работы при различной патологии и определенных факторах риска у детей, чтобы при дальнейшем анализе выработать критерии отбора детей в группы риска по развитию изменений сосудистой стенки для доклинической диагностики патологии сердечно-сосудистой системы [10, 12].

Доказана эффективность применения немедикаментозных и медикаментозных средств в целях уменьшения жесткости сосудистой стенки [29, 41]. К нефармакологическим относятся общепринятые методики борьбы с АГ, такие как рациональное питание – оно должно быть сбалансированным, соответствовать энергопотребностям и энергозатратам детского организма, сбалансированным по основным питательным веществам (жиры, белки, углеводы), дробным (4–5 раз в сутки); исключение чрезмерного потребления поваренной соли и свободной жидкости; исключение потребления алкоголя и курения; оптимизация физической активности. Также свою эффективность доказало применение физиотерапевтических процедур (одеяло лечебное медицинское, бальнеотерапия, галотерапия, электрофорез с лекарственными средствами) [14, 45]. Свою эффективность по снижению артериальной ригидности показали фармакологические препараты. Группа ингибиторов ангиотензин-превраща-ющего фермента (ИАПФ): квинаприл, лизиноприл, эналаприл, зофеноприл; антагонистов кальциевых каналов: нитрендипин, фелодипин, индапамид. Напротив, бета-адреноблокаторы не снижают, а даже способствуют повышению сосудистой жесткости [5].

Заключение

Многочисленные исследования по изучению факторов риска развития АГ указывают на необходимость поиска ранних маркеров ее формирования. Изучение влияния семейной отягощенности по ГБ на упруго-эластические свойства сосудистой стенки у здоровых детей весьма актуально. Данное исследование позволит выделить группы риска и определить оптимальные направления профилактического воздействия с целью предупредить формирование ГБ в будущем.