Оценка влияния низкоинтенсивных электромагнитных полей на эндотелиальную функцию у больных с хронической сердечной недостаточностью

¹ Введение. Вазомоторная дисфункция эндотелия — ранний признак нарушения функции эндоте-лиоцитов, характеризующийся снижением продукции оксида азота. Зачастую клиническим проявлениям заболеваний сердечно-сосудистой системы предшествуют изменения на уровне сосудов микроциркуля-торного русла.

Распространенность хронической сердечной недостаточности (ХСН) в США и странах Западной Европы составляет от 1 до 3% [1]. Население Европы превышает 900 млн человек, из них 15 млн человек страдают ХСН. Сходную распространенность имеет бессимптомная ХСН, в общей популяции составляя около 4%. В России показатели смертности от заболеваний сердца и сосудов в 3,5 раза выше, чем в развитых странах Европы [2].

В настоящее время значительное внимание уделяется влиянию низкоинтенсивных электромагнитных полей на биологические объекты. Выявление закономерностей действия электромагнитных полей на периферическое кровообращение может послужить основой его применения для профилактики и лечения функциональных нарушений различного генеза, и в первую очередь сердечно-сосудистых заболеваний [3, 4].

ХСН является важной проблемой для всей клинической медицины. Она характеризуется как заболевание, которое сопровождается рядом симптомов, таких, как отеки нижних конечностей, одышка, снижение физической активности, которые связаны с неадекватной перфузией органов и тканей в покое и/или при нагрузке и часто с задержкой жидкости в организме. Основной первопричиной ХСН является ухудшение способности сердца к наполнению или опорожнению, связанное с повреждением миокарда, а также с дисбалансом вазоконстрикторных и вазодилатирующих нейрогуморальных систем. Предполагают, что прогрессирование сердечной недостаточности может быть результатом резкого снижения синтеза оксида азота (NO) эндотелиальными клетками сосудов [5, 6]. Избыточное же образование оксида азота при ХСН вначале имеет компенсаторное значение, направленное на поддержание тканевой перфузии; затем избыток оксида азота способствует усилению дисфункции эндотелия путем активации апоптоза, подавления синтазы оксида азота и угнетения сократительной функции миокарда [7].

В настоящее время продолжается поиск альтернативных методов для выявления дисфункции эндотелия и оценки состояния кровотока в системе микроциркуляции, одним из которых является лазерная допплеровская флоуметрия (ЛДФ), которая основана на оптическом зондировании тканей монохромати-

ческим сигналом и анализе частотного спектра его, отраженного от движущихся эритроцитов, на основе эффекта Допплера [9]. Для оценки состояния и резервных возможностей микрососудов выполняется комплекс констрикторных, дилататорных и фармакологических (ионофорез ацетилхолина и нитратов) функциональных проб [8, 9]. При стимуляции ацетилхолином или метахолином М1- и М2-рецепторов эндотелия увеличивается образование оксида азота, простациклина (prostaglandin I2, PGI2), эндотелиального фактора деполяризации (EDHF), c последующим развитием вазодилатации. Эндотелийзави-симую дилатацию исследуют с нитроглицерином и нитропруссидом, которые являются донаторами оксида азота, действующего через циклический гуанозинмонофосфат гладкомышечных клеток сосудистой стенки [9, 10].

Благодаря многим исследованиями стало известно, что оксид азота синтезируется в нашем организме постоянно. В исследованиях Люшера, Янга, Вернера было высказано предположение, что дисфункция эндотелия может объяснить различие проходимости шунтов после операции [11]. В последующих работах было установлено нарушение вазомоторной функции эндотелия коронарных сосудов у пациентов с ранними стадиями атеросклероза [12]. Развитие эндотелиальной дисфункции связано с накоплением ингибиторов NO-cинтазы, являющихся метилированными производными аргинина [13]. Асимметричный диме-тиларгинин (ADMA) представляет собой метилированное производное аминокислоты L-аргинина [14]. Будучи структурным аналогом L-аргинина, ADMA обладает способностью ингибировать синтазу оксида азота (NOS), что приводит к уменьшению образования оксида азота в кровеносных сосудах и других тканях [15]. АDМА является конкурентным ингибитором NOS. Его деградация осуществляется посредством внутриклеточного фермента диметиларгининдиме-тиламиногидролазы (DDAH), метаболизирующей его в цитруллин, выводящийся почками. В проведенном нами раннее экспериментальном исследовании было обнаружено, что после воздействия низкоинтенсивными электромагнитными полями эндогенного происхождения у крыс в периферической крови содержание оксида азота увеличилось до 42% [1б].

Согласно классификации Общества специалистов по сердечной недостаточности, при ХСН II стадии имеется адаптивное ремоделирование сосудов. Поэтому изучение возможности коррекции эндотелиальной дисфункции с помощью применения низкоинтенсивных электромагнитных полей у пациентов данной группы представляется нам перспективным направлением.

Цель: оценка влияния низкоинтенсивных электромагнитных полей на функцию эндотелия у больных с хронической сердечной недостаточностью II ФК по NYHA.

Материал и методы. Открытое, обсервационное исследование было спланировано для оценки влияния изучаемых низкоинтенсивных электромагнитных полей на функцию эндотелия у больных с ХСН и у здоровых добровольцев без сердечно-сосудистой патологии.

Критериями включения в основную группу были: наличие ХСН II ФК по NYHA, добровольное согласие на участие в исследовании.

В данную группу вошли 40 человек в возрасте от 42 до 72 лет. Средний возраст составил 56,4±10,0. Из них 17 женщин и 23 мужчины.

Для сравнительного анализа функционального состояния эндотелия была сформирована контрольная группа из здоровых добровольцев (n=20) в возрасте от 25 до 35 лет (женщин 10 и мужчин 10). Средний возраст составил 31±5 лет.

Критериями исключения для обеих групп являлись психические расстройства; нежелание участвовать в данном исследовании; наличие имплантированных различного рода устройств, поскольку электромагнитные поля могли повлиять на их работу; а также высокие функциональные классы ХСН (III–IV ФК по NYHA) и больные с сахарным диабетом.

Оценка состояния эндотелия микроциркуляции осуществлялась с помощью лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) на аппарате ЛАКК-ТЕСТ (Т) («Лаз-ма», Россия). К ионофоретическому пробнику блока подводились растворы апплицируемых веществ. При этом пробник фиксировался в области тыльной поверхности предплечья вблизи лучезапястного сустава в течение 1 минуты. Сила тока колебалась в пределах 0,5–0,8 мА. Электрод противоположной полярности фиксировался на запястье другой руки. Аппликацию ацетилхолином и нитропруссидом проводили последовательно на расстоянии не менее 5 см друг от друга. Для каждого испытуемого регистрировалась контрольная 5-минутная запись без пробы и две 10-минутные записи с ионофоретическим введением ацетилхолина и нитропруссида. Медикаментозная проба проводилась по следующей схеме: 1) регистрация исходного уровня кровотока; 2) регистрация кровотока при действии ионофоретического тока в течение 1–3 минут; 3) последующая регистрация динамики перфузии.

После оценки состояния эндотелия пациентам проводился сеанс воздействия низкоинтенсивными электромагнитными полями в течение 10–15 минут.

До проведения сеанса осуществлялся забор крови на определение исходной концентрации в крови ADMA. Воздействие низкоинтенсивными электромагнитными полями осуществляли с помощью аппаратно-программного комплекса ИМЕДИС-ЭКСПЕРТ (ЦИМС «ИМЕДИС», Россия), в режиме эндогенной биорезонансной терапии. Магнитный индуктор накладывался на область грудной клетки. Терапия проходила в следующем режиме: напряженность электромагнитного поля прибора: 0,2 мТл, частота воздействия: 10–500000 Гц, режим работы — тера-пия/пауза 3:1.

После воздействия низкоинтенсивными электромагнитными полями повторно проводилась регистрация кровотока при действии ионофоретического тока с препаратами, и оценивалось состояние эндотелия. Забор крови осуществлялся сразу после 10–15-минутного сеанса биорезонансной терапии. Определение концентрации в крови ADMA осуществлялось методом высокоэффективной жидкостной хроматографии в лаборатории «Хромолаб». Референтные показатели концентрации ADMA принимались от 0,26 до 0,46 мкмоль/л.

Статистический анализ. Полученные результаты обрабатывали с помощью универсальных статистических пакетов Statistica 8.0, Exсel 5.0. Выбор метода статистического анализа полученных параметров проводился после проверки нормальности распределения по критериям Шапиро — Уилка. Данные представлены в виде (М±σ) при условии нормального распределения и Me (25%; 75%) при распределении показателя, отличном от нормального. Статистическую значимость оценивали по t-критерию Стьюдента для зависимых и независимых выборок при нормальном распределении. Сравнения зависимых переменных при распределении показателей, отличном от нормального, выполнялись при помощи критерия Вилкоксона, независимых — по критерию Манна — Уитни. Надежность используемых статистических оценок принималась не менее 95%.

Результаты. Результаты оценки состояния эндотелия микроциркуляции в исследуемых группах представлены в табл 1 и 2.

В основной группе исходный параметр М составил в среднем 4,1±2,1 пф. ед., а в контрольной группе 5,2±1,29 пф. ед.

В результате фармакологической пробы, на фоне воздействия ионофоретического введения ацетилхолина, в основной группе определяется статистически значимое отличие параметра М от данного параметра в контрольной группе (5,1±2,2 пф. ед. против 7,5±2,8 пф. ед., p=0,003) (рис. 1).

После проведения ионофореза с нитропруссидом в основной группе отмечалось увеличение параметра микроциркуляции М со второй-третьей минуты, в среднем до 6,2±2,6 пф. ед., а в контрольной значение параметра микроциркуляции М возросло в среднем до 8,0±3,0 пф. ед. Нарастание показателя М сохранялось длительное время, примерно 8–10 минут в обеих группах. Однако время возвращения к исходным значениям у здоровых наблюдалось быстрее, чем у больных с ХСН (рис. 2).

После проведения сеанса эндогенной био-резонансной терапии параметр микроциркуляции М в основной группе на фоне ионофореза с ацетилхолином в среднем составил 6,13±4,7 пф. ед., а после ионофореза с нитропруссидом он составил 5,9±3,8 пф. ед. Отмечена нормализация параметров микроциркуляции в этой группе (p<0,05). (рис. 3).

В контрольной группе, при медикаментозной пробе с ацетилхолином и нитропруссидом, значения An незначительно увеличиваются относительно исходного уровня (An исходно = 0,52±0,12 Гц, An ацетилхолин = 0,55±0,12 Гц, An нитропруссид = 0,63±0,1 Гц).

В основной группе амплитуды нейрогенных колебаний на фоне ацетилхолина и нитропруссида снижаются (An исходно = 0,72±0,3 Гц, An ацетилхолин = 0,47±0,15 Гц, An нитропруссид = 0,63±0,16 Гц) (рис. 4).

После проведения фармакологического теста с ацетилхолином в контрольной группе показатель амплитуды миогенных колебаний (Am) в среднем составил 0,75±0,13 Гц, в основной 0,68±0,26 Гц. Снижение миогенного тонуса в контрольной группе статистически значимое (p<0,05) по сравнению с основной, у которой Am не менялась. На фоне ионофореза с нитропруссидом параметр Am в контрольной группе составил 0,81±0,1 Гц, в основной 0,87±0,27 Гц. Благодаря экзогенному донатору оксида азота, который непосредственно воздействует на гладкомышечные

Таблица 1

Результаты оценки состояния эндотелия микроциркуляции в группах

Показатели	Контрольная группа (n=20)	Основная группа (n=40)	p-level
М исходно, пф. ед.	5,2±1,29.	4,1±2,1	0,03
М с ацетилхолином, пф. ед.	7,5±2,8	5,1±2,2*	0,003
М с нитропруссидом, пф. ед.	8,0±3,0	6,2±2,6	0,2
An исходно, Гц	0,52±0,12	0,72±0,3	0,01
An с ацетилхолином, Гц	0,55±0,12	0,47±0,15	0,01
An с нитропруссидом, Гц	0,63±0,1	0,63±0,16	0,4
Am исходно, Гц	0,62±0,07	0,66±0,18	0,1
Am с ацетилхолином, Гц	0,75±0,13	0,68±0,26	0,2
Am с нитропруссидом, Гц	0,81±0,1	0,87±0,2	0,5
ПШ исходно, пф. ед.	1,19±0,17	1,27±0,29	0,1
ПШ с ацетилхолином, пф. ед.	1,35±0,24	1,24±0,32	0,04
ПШ с нитропруссидом, пф. ед.	1,46±0,15	7,6±10,0*	0,00001

П р и м еч а н и е : М — микроциркуляция, An — амплитуда нейрогенных колебаний, Am — амплитуда миогенных колебаний, ПШ — показатель шунтирования. Представлены исходный уровень, с ацетилхолином и нтропруссидом. Пф. ед. — перфузионные единицы.

Таблица 2

Динамика параметров микроциркуляции у пациентов в основной группе до и после воздействия низкоинтенсивных электромагнитный полей

Показатели	До воздействия	После воздействия
М с ацетилхолином, пф. ед.	5,1±2,2	6,1±4,7 *
М с нитропруссидом, пф. ед.	6,2±2,6	5,9±3,8
An с ацетилхолином, Гц	0,47±0,15	0,64±0,25
An с нитропруссидом, Гц	0,63±0,16	0,71±0,17*
Am с ацетилхолином, Гц	0,68±0,26	0,63±0,1
Am с нитропруссидом, Гц	0,87±0,2	0,77±0,1
ПШ с ацетилхолином, пф. ед.	1,24±0,32	1,3±0,25
ПШ с нитропруссидом, пф. ед.	7,6±10,0	1,6±0,4*

П р и м еч а н и е : М — микроциркуляция, An — амплитуда нейрогенных колебаний, Am — амплитуда миогенных колебаний, ПШ — показатель шунтирования. Представлены исходный уровень, с ацетилхолином и нитропруссидом. Пф. ед. — перфузионные единицы. * — p<0,05.

Рис. 1. Динамика параметра микроциркуляции (М) под воздействием ацетилхолина в контрольной и основной группах

Рис. 2. Динамика параметра микроциркуляции (М) под воздействием нитропруссида в основной и контрольной группах

■ ДоЭМП ■ После ЭМП

Рис. 3. Динамика параметра микроциркуляции (М) под воздействием электромагнитных полей у больных с ХСН

Рис. 4. Изменения амплитуды нейрогенных колебаний (Аn) в контрольной и основной группах от исходного под воздействием ацетилхолина и нитропруссида после проведения сеанса эндогенной биорезонансной терапии клетки, в обеих группах отмечается снижение мио-генного тонуса.

После проведения сеанса эндогенной биорезо-нансной терапии отмечается статистически значимое увеличение параметра An до 0,71±0,17 Гц относительно исходных An, то есть нейрогенный тонус уменьшился от исходного.

Показатель шунтирования зависит от нейрогенного и миогенного тонусов, который вычисляется по формуле их отношения: миогенный тонус / нейрогенный тонус. Он отражает сброс крови по анастомозам микроциркуляции. При воздействии ацетилхолина методом ионофореза отмечается незначительное нарастание показателя шунтирования в контрольной группе (ПШ исходно составлял 1,19 пф. ед, после ацетилхолина составил 1,35 пф. ед). В основной группе показатель шунтирования не меняется.

У пациентов с нарушенной продукцией оксида азота, простациклина (PGI2), эндотелинового фактора деполяризации (EDHF) показатель шунтирования существенно не менялся (исходно ПШ = 1,27 пф. ед., после воздействия ацетилхолина ПШ = 1,24 пф. ед.). На фоне воздействия нитропруссида натрия методом ионофореза отмечается быстрое нарастание параметра шунтирования как в контрольной, так и в основной группах. В основной группе статистически значимо увеличился показатель ПШ, в среднем до 7,6 пф. ед., что объясняет прямое вазодилатирующее воздействие нитропруссида (рис. 5).

Показатель шунтирования в основной группе, у больных с ХСН, после воздействия низкоинтенсивных электромагнитных полей, при повторной фармакологической пробе показал приближеное значение к нормальному. При ионофорезе с нитропруссидом до проведения сеанса эндогенной биорезонансной терапии показатель шунтирования в среднем составлял 7,6±10,0 пф. ед., что свидетельствует о патологической реакции сосудов, характеризующейся увеличением сброса крови через анастомозы (рис. 6).

После проведения терапии низкоинтенсивными электромагнитными полями получено значимое уменьшение уровня ADMA в крови исследуемых пациентов с исходно высокой его концентрацией (0,59 (0,56; 0,64) ммоль/л против 0,5 (0,47; 0,53) ммоль/л, р=0,0002.

У пациентов с нормальными показателями АDМА при воздействии низкоинтенсивных электромагнитных полей наблюдалось незначительное изменение уровня содержания АDМА в пределах референтных значений. До воздействия АDМА составил 0,35 (0,29; 0,41), после воздействия — 0,37 (0,31; 0,4), р>0,005.

Обсуждение. В норме для действия ацетилхолина характерно: быстрое нарастание параметра М во время пробы, сохранение увеличения показателя М в течение 1 минуты после прекращения действия ио-нофореза, после чего наступает медленное восстановление. Воздействие нитропруссида обычно характеризуется плавным нарастанием показателя М в ходе ионофореза и после прекращения ионофореза продолжается в течение нескольких минут.

В нашем исследовании в основной группе исходный параметр М был ниже, чем в контрольной группе, что отражает уже сниженную перфузию тканей у больных с ХСН.

В результате проведения фармакологической пробы с ацетилхолином в основной группе параметр М остается сниженным относительно данного параметра в контрольной группе, что свидетельствует о нарушенной продукции оксида азота эндотелиальными клетками сосудов и о наличии дисфункции эндо-телийзависимой вазодилатации.

Природа нейрогенного тонуса связана с активностью адренорецепторов и отчасти гладкомышечными клетками (ЛДФ). Повышение амплитуды нейрогенных колебаний (Аn) означает снижение нейрогенного тонуса, и наоборот. Понижение амплитуды миогенных колебаний (Am) означает повышение ми-огенного тонуса, и наоборот.

В контрольной группе при медикаментозных пробах и с ацетилхолином и с нитропруссидом значения амплитуды нейрогенных колебаний незначительно увеличиваются относительно исходного уровня, что означает снижение нейрогенного тонуса в ответ на вазодилатирующие вещества и свидетельствует об адекватной регуляции симпатической нервной системы сосудов. В основной группе амплитуды нейрогенных колебаний при этом снижаются, что свидетельствует об усилении нейрогенного тонуса, отражающего преобладание вазоконстрикторных факторов, усиление вазомоторной активности гладкомышечных клеток сосудов.

Снижение миогенного тонуса в контрольной группе статистически значимое (p<0,05) по сравнению с основной, у которой он не изменился. Снижение по-

Рис. 5. Показатель шунтирования в контрольной и основной группах после проведения фармакологической пробы с ацетилхолином и нитропруссидом (* — р<0,05-внутри группы; ** — р<0,05 между группами)

До воздействия ЭМП После воздействия ЭМП

Рис. 6. Показатель шунтирования до и после проведения сеанса эндогенной биорезонансной терапии в основной группе (* — р<0,05.)

казателя миогенного тонуса в контрольной группе на ЛДФ-грамме свидетельствует о нормальной функции вазодилатации. Согласно полученным данным подтверждается наличие дисфункции эндотелия в основной группе в связи с недостаточной продукцией вазодилатирующих веществ.

Возможное регулирующее влияние биорезонанс-ного воздействия проявляется в значимом увеличении параметра An до 0,71 Гц относительно исходных.

Показатель шунтирования зависит от нейрогенного и миогенного тонусов и вычисляется по формуле их отношения: миогенный тонус / нейрогенный тонус. Он отражает сброс крови по анастомозам микроциркуляции. При воздействии ацетилхолина методом ионофореза отмечается незначительное нарастание показателя шунтирования в контрольной группе, а в основной группе показатель шунтирования не меняется.

Резкое увеличение показателя шунтирования под воздействием нитратов, возможно, указывает на увеличение кровенаполнения в зависимости от степени вазодилатации сосудов, сброс крови по анастомозам.

Анастомозы обеспечивают быстрый сброс крови из артериальной сети в венозную, без обеспечения клеток ткани необходимыми для жизнедеятельности веществами (так называемая система быстрой циркуляции). После проведения сеанса эндогенной биорезонансной терапии мы видим, что данный параметр приближается к нормальным величинам.

Выводы. Результаты проведенного исследования выявили нарушенную эндотелийзависимую вазодилатацию у больных с ХСН, что свидетельствует о снижении вазодилатирующих веществ (синтеза оксида азота) эндотелиальными клетками.

У некоторых пациентов на фоне воздействия нитропруссида отмечалась неадекватная реакция вазодилатации, что говорит о более тяжелом нарушении эндотелиальной функции сосудов, требующей, возможно, большей дозы препарата и включения нитратов в терапию больного.

Под влияием низкоинтенсивных электромагнитных полей с помощью эндогенной биорезонансной терапии у больных с ХСН отмечается повышение показателя микроциркуляции (М), снижение амплитуды миогенных колебаний (An), что свидетельствует о вазодилататорном эффекте. Показатель нейрогенного тонуса, отражающий влияние симпатической нервной системы на адренорецепторы, на фоне воздействия ионофореза с ацетилхолином снижается до нормального уровня, что свидетельствует о возможном регулирующем влиянии биорезонансной терапии. В результате теста с нитропруссидом резко снижается показатель шунтирования (ПШ), отражающий состояние артериоловенулярных шунтов, улучшается капиллярный кровоток.

Полученные результаты дают возможность сделать предположение о положительном влиянии электромагнитных полей на функцию эндотелия.

Тенденция к нормализации эндотелийзависимой вазодилатации говорит о возможности участия их в продукции оксида азота. Изучение состояния вазомоторной функции эндотелия системы микроциркуляции методом ЛДФ выявило нарушение эндотелийза-висимой вазодилатации у пациентов с хронической сердечной недостаточностью II ФК по NYHA.

Проведение однократного сеанса эндогенной биорезонансной терапии у больных с ХСН II ФК по NYHA с исходно высокими показателями АDМА в крови позволило снизить содержание в крови ингибитора синтазы оксида азота — АDМА-асимметричного диметиларгинина. У больных с исходно нормальными значениями содержания в крови АDМА после проведения сеанса биорезонансной терапии изменений не выявлено, что может указывать на регулирующее влияние сеансов эндогенной биорезонансной терапии.