Способ комплексной оценки вазомоторной функции сосудистого эндотелия

 

Изобретение относится к медицине, кардиологии. Больному проводят реактивную гиперемию, холодовую и нитроглицериновую пробы. Определяют уровень метаболитов оксида азота в плазме крови. Исследуют сосуды периферического и церебрального бассейнов. По оригинальным математическим формулам рассчитывают индекс вазодилатации ИВД= d₂-d₁/NO₂-NO₁; индекс вазоконстрикции ИВК= d₃-d₁/NO₃-NO₁; индекс сосудистой реактивности ИСР= d₂-d₁/d₃-d₁; индекс нитроксидергической реактивности ИНР= NO₂-NO₁/NO₃-NO₁; коэффициент эндотелиальной дисфункции КЭД= ИСР/ИНР; индекс соответствия ИС вазоконстрикции = d₃-d₁ плечевой артерии/d₃-d₁ среднемозговой артерии и ИС вазодилатации = d₄-d₁ плечевой артерии/d₄-d₁ среднемозговой артерии, где d₁ и NO₁ - исходный диаметр артерии и уровень метаболитов оксида азота; d₂ и NO₂ - аналогичные показатели после реактивной гиперемии; d₃ и NO₃ - показатели после холодовой пробы; d₄ - диаметр артерии после нитроглицериновой пробы. Оценивают нормальную вазомоторную функцию, чрезмерную либо недостаточную, с преобладанием вазоконстрикции или вазодилатации, согласованную либо разобщенную. Способ позволяет получать доступным способом, без применения дорогостоящей аппаратуры, точные данные о наличии и степени выраженности нарушения вазомоторной функции, оптимизировать известные схемы лечения сердечно-сосудистых заболеваний у конкретных больных. 3 табл.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии.

По данным ВОЗ артериальная гипертензия (АГ) занимает одно из первых мест в структуре заболеваемости и причин смертности взрослого населения большинства стран мира. Частота возникновения осложнений и отдаленный исход у больных АГ зависит не только от уровня АД, но и от выраженности ремоделирования периферических и церебральных сосудов: уменьшение диаметра сосуда за счет гиперплазии/гипертрофии стенки артерий, нарушение сосудодвигательной функции эндотелия. В основе развития церебральных катастроф лежат преимущественно сосудистые изменения ангиоспастического происхождения, характеризующиеся разобщением центрального и регионального (церебрального) кровообращения [Варакин Ю. А, 1999]. В связи с этим, признается актуальной проблема ранней диагностики изменений сосудистого компонента поддержания циркуляторного гомеостаза. Главным проявлением вазодилатирующей (ВД) функции эндотелия служит продукция так называемых эндотелиальных факторов релаксации: монооксида азота (NO), простациклина и эндотелиального гиперполяризующего фактора, важнейшим из них считается NO. Вазоконстрикторные (ВК) реакции ассоциируются с эндотелином и рядом других биологически активных веществ [Мотавкин П.А., 99, Vanhoutte Т., 97].

Используемые в практической медицине методы оценки вазомоторной функции системы кровообращения представлены двумя основными группами: инструментальными и биохимическими. К первой из них относят ангиографию, компьютерную томографию, УЗИ с применением аппаратуры высокого разрешения. Недостатками известных инструментальных методов в определении вазомоторной активности сосудистого эндотелия, которыми располагает современная клиническая медицина, являются фрагментарность получаемых результатов, сложность клинической интерпретации и осуществления для широкого круга учреждений практического здравоохранения. Далеко не всегда традиционные методы могут быть использованы в необходимых ситуациях, так как требуют дорогостоящей крупногабаритной аппаратуры, специальных помещений, существенных экономических затрат и времени на проведение исследований, порою явно не безразличных для пациента.

Первая группа известных методов исследования функционирования вазомоторной системы объединяет биохимические методы исследования с помощью оценки удельной активности системы L-аргинин-NО-синтетазы и ее конечного звена - растворимой гуанилатциклазы, реакции энзима на стимуляцию различными активаторами (нитроглицерин, нитропруссид натрия и др.), либо ингибиторами NO-синтетазы (L-N-монометил-аргинин). Биохимические методы, безусловно, объективно отражают реальный уровень содержания вазоактивных веществ в крови, однако, большинство предлагаемых реакций проводятся in vitro, тем самым, снижая ценность получаемых результатов.

Вторая группа методов исследования представлена инструментальными методами. Так, проведения эходоплерографического (ЭхоДГ) исследования периферических сосудов требуется аппаратура достаточно высокого класса, оснащенная специальным линейным датчиком с доплерографической функцией. УЗИ сосудов церебрального бассейна требует использования транскраниальных датчиков. Общепринятое ЭхоДГ исследование вазодилатационной функции эндотелия сосудов по методике, описанной D. Celermaier и соавторами (1989 год), выполняется линейным датчиком 7,5 МГц с фазированной решеткой, путем лоцирования плечевой артерии в продольном сечении. Исследование проводится в триплексном режиме (В - режим, цветное допплеровское картирование потока, спектральный анализ допплеровского сдвига), картина кровотока записывается на видеопленку и по четырем сердечным циклам оценивается диаметр сосуда и линейная скорость кровотока в сосуде. Эндотелий зависимую вазодилатацию выражают в процентном приросте диаметра артерии на рективндую гиперемию, или нитроглицериновый, или холодовой тест.

Задача настоящего изобретения - разработка доступного и объективного способа оценки эффективности вазомоторной функции сосудистого эндотелия в реальном времени.

Поставленная задача достигается путем комплексного применения вазоактивных тестов, включающих последовательное проведение холодовой, нитроглицериновой проб и реактивной гиперемии, определение уровня метаболитов NO в плазме крови, расчета индекса вазодилатации (ИВД), индекса вазоконстрикции (ИВК), индекса сосудистой реактивности (ИСР), индекса нитроксидергической реактивности (ИНР), коэффициента эндотелиальной дисфункции (КЭД), индекса соответствия (ИС) и при ИВД 0,7-1, ИВК 0,3-0,5, ИСР 1,8-2,0, ИНР 0,9-1,2, ИЭД 0,5-0,7 у.е. оценивают нормальную вазомоторную функцию, при ИЭД<0,5 у.е. , ИНР<0,9 у.е. - как чрезмерную, при ИЭД>0,7, ИНР>1,2 у.е. - недостаточную, при ИВД<0,7, ИВК>0,5, ИСР<1,8 у.е. с преобладанием вазоконстрикции, при ИВД>1,0, ИВК<0,3, ИСР>>2,0 у. е. с преобладанием вазодилатации, как согласованную при ИС 0,9-1,1 у.е., либо разобщенную при ИС<0,9 или >1,1 у.е.

Согласно предлагаемому нами способу исследования используется стандартный вазодилатирующий стимул для активации нитроксидергической системы эндотелия сосудов во время выполнения функциональной пробы реактивной гиперемии, который формируется за счет усиления напряжения сдвига эндотелия сосудов потоком крови, а при нитроглицериновой пробе - за счет экзогенных донанторов NO. Вазоконстрикторный стимул вызывается при выполнении холодовой пробы по стандартной методике.

В соответствии с разработанным способом комплексной оценки вазомоторной функции сосудистого эндотелия больному необходимо последовательное проведение ряда функциональных проб, выполняемых по общепринятой методике. Исследование проводили утром натощак. Исходно пациент в течение 10 минут находится в горизонтальном положении, в это время у него из локтевой вены осуществляется первый забор крови, измеряют диаметр плечевой и среднемозговой артерий. После этого, на плечо испытуемого накладывается окклюзионая манжета сфигмоманометра и в ней нагнетается давление, на 20 мм рт. ст. превышающее систолическое АД, продолжительностью на 5 минут. Затем производится резкая декомпрессия и в течение первой минуты выполняют повторный забор крови, измерение диаметра плечевой артерии. Через 10 минут периода реституции свободную руку по локоть погружают в сосуд с талым льдом (t 0-3^oС) и на 3 минуте вновь выполняют забор крови, измерение диаметра плечевой и среднемозговой артерии. Спустя 10 минут пациенту сублингвально вводят 0,05 мг нитроглицерина и на 2-й минуте измеряют диаметр артерий. Уровень метаболитов NO_n ^- анализировали до и после каждой функциональной пробы.

В предлагаемом способе доплерография проводилась на недорогих отечественных приборах "Ангиодин" (БИООС, Россия), оснащенных стандартными линейными датчиками с частотой 4 и 2 МГц и снабженными доплеровской функцией, в постоянном и импульсном режимах. Регистрируемая картина кровотока сохраняется графическим файлом на жестком диске персонального компьютера. Просвет сосуда определяется путем пошагового углубления зоны прослушивания с регистрацией глубины появления и исчезновения сигнала с учетом угла, образованного между датчиком и проекцией сосуда. Нитроксидергический компонент вазомоторной функции оценивается путем определения уровня метаболитов NO в плазме крови до и после пробы и расчетом индекса NO реактивности эндотелия. Согласно предлагаемому способу в плазме крови обследованных определяли сумму метаболитов NO_n ^- как суммарный уровень его метаболитов (NO₂ ^- и NO₃ ^-) с помощью реактива Грейса [GreenL.C. et al, 1983].

Для контрольной группы практически здоровых добровольцев 50 человек, коренных жителей Приморского края (24 женщины и 26 мужчин), систолическое АД (САД) составило 117,3±3,8 мм рт.ст., диастолическое АД (ДАД) - 79,5±3,4 мм рт. ст. , средний возраст 51,7±2,8 года. Нами экспериментальным путем были определены нормальные значения предлагаемых в изобретении показателей (табл. 1, 2, 3).

Для всесторонней характеристики вазомоторной функции сосудистого эндотелия предложенные нами показатели оценивали одновременно для периферических и церебральных сосудов по формулам: индекс вазодилатации ИВД=d₂-d₁/NO₂-NO₁; индекс вазоконстрикции ИВК=d₃-d₁/NO₃-NO₁; индекс сосудистой реактивности ИСР=d₂-d₁/d₃-d₁; индекс нитроксидергической реактивности ИНР=NO₂-NO₁/NO₃-NO₁; коэффициент эндотелиальной дисфункции КЭД=ИСР/ИНР; индекс соответствия ИС ВК=d₃-d₁ плечевой артерии / d₃-d₁ среднемозговой артерии; ИС ВД=d₄-d₁ плечевой артерии / d₄-d₁ среднемозговой артерии, где d₁ и NO₁ исходный диаметр артерии и уровень метаболитов оксида азота; d₂ и NО₂ - аналогичные показатели после реактивной гиперемии; d₃ и NO₃ - после холодовой пробы; d₄ - диаметр артерии после нитроглицериновой пробы.

При оценке эффективности вазомоторной функции сосудистого эндотелия в группе практически здоровых лиц и больных мягкой и умеренной АГ (САД 156,7±4,5 мм рт. ст. , ДАД 98,6±2,4 мм рт.ст., средний возраст больных 52,3±2,4 года, длительность заболевания 5,3±1,2 лет) до проведения функциональных проб диаметр сосудов и показатели линейной скорости кровотока статистических значимо не различались (табл.1). В то же время, после проведения реактивной гиперемии степень ЭЗВД при АГ была достоверно ниже, хотя ЭНЗВД на нитроглицериновый тест значительно не различалась от контрольной группы.

Вазоконстрикторный компонент сосудодвигательной функции сосудистого русла при холодовой пробе значительно преобладал у больных АГ как в периферическом, так и в церебральном бассейнах. Для интегративности оценки вазомоторных реакций мы рассчитали индекс сосудистой реактивности (ИСР), количественно характеризующий отношение вазодилатации к вазоконстрикции. Так, у здоровых лиц его величина достигала 1,88±0,4 у.е., что указывало на преобладание дилатационных над констриктивными эффектами. При АГ ИСР значительно снижался, подтверждая усиление вазоспастических реакций.

Проведенный синхронно с функциональными тестами биохимический анализ выявил повышение базального уровня метаболитов NO в плазме крови при АГ по сравнению с контрольной группой (табл.2).

На фоне реактивной гиперемии уровень NO значительно возрастал в обеих группах обследованных, с явным преобладанием (почти в 1,7 раза) у больных АГ (р<0,01). На 3-й минуте холодовой пробы у большинства пациентов зарегистрировано достоверное снижение содержания метаболитов NO в плазме крови, по сравнению с базальным уровнем (р<0,05). Максимально выраженное падение концентрации NO при холодовой пробе зарегистрировано у лиц контрольной группы (13,9±1,2 нмоль/л).

Для стандартизации вазомоторных реакций с учетом ответов нитроксидергической системы кровеносного русла, мы рассчитали индекс нитроксидергической реактивности (ИНР), который учитывал прирост и снижение концентрации NO во время дилатационных и констриктивных эффектов. Величина этого показателя у практически здоровых лиц свидетельствовала о сбалансированном ответе системы кровообращения на стресс: ИНР составил 1,1±0,1 у.е., у больных АГ аналогичный параметр возрастал в 3,5 раза, определенно указывая на дисрегуляцию вазомоторной функции.

Важной чертой предлагаемого способа исследования вазомоторной функции сосудистого эндотелия является возможность как комплексной оценки его функциональной активности, так и анализ по отдельным сосудистым областям.

Так, из приведенных в табл. 3 данных видно что индексы, отражающие адекватность вазомоторных ответов на функциональные пробы (ИВК и ИВД) с учетом степени изменения просвета сосуда при известном колебании концентрации NO в плазме крови, значительно изменяются при АГ. Это выражается в достоверном повышении констриктивного компонента вазомоторной функции и ослаблением вазодилатационной.

При этом, установлена выраженная разобщенность вазомоторных ответов со стороны церебральных и периферических сосудов по сравнению с контрольной группой (ИС ВК 0,55±0,06 и 0,82±0,04 у.е.; р<0,05 соответственно). Экзогенная стимуляции вазомоторной функции при нитроглицериновом тесте у большинства обследованных вызывает одинаковый по выраженности и согласованный ответ в обоих отделах кровеносного русла. Коэффициент эндотелиальной дисфункции (КЭД) при АГ значительно возрастал, свидетельствуя о снижении реактивности сосудистого русла при возрастании активности нитроксидергической системы сосудистого эндотелия.

Пример 1. Больной Д., 50 лет. Диагноз: Гипертоническая болезнь, I стадии, медленно-прогрессирующее течение. НК 0 ст. Болен в течение года, обследуется впервые. Больному проведено общеклиническое обследование по двухэтапной системе в соответствии с рекомендациями Российского кардиологического научно-практического комплекса МЗ РФ, а также выполнено комплексное исследование вазомоторной функции сосудистого эндотелия.

По результатам традиционных инструментальных исследований состояние больного оценено как стойкая мягкая артериальная гипертензия, среднесуточные величины систолического и диастолического АД 151 и 96 мм рт.ст. Известным методом УЗИ для оценки эндотелийзависимой вазодилатации выявлено ослабление эндотелийзависимой вазодилатации плечевой артерии (ЭЗВД=8%), эндотелий независимая вазодилатация - сохранена (ЭНЗВД 12%).

Предлагаемым способом комплексной оценки вазомоторной функции сосудистого эндотелия установлено ИНР=2,7 у.е., ИЭД=1,6 у.е, ИВД=0,5 у.е., ИВК плечевой артерии - 0,7 у.е., ИВК среднемозговой артерии 0,9 у.е., ИСР=1,4 у.е, ИС вазоконстрикции 0,5 у.е., ИС вазодилатации 1,0 у.е Заключение. У больного Д. предлагаемым способом комплексной оценки вазомоторной функции сосудистого эндотелия выявлены:
1. Недостаточность вазомоторной функции сосудистого эндотелия.

2. Преобладание вазоконстрикторной реакции сосудистого эндотелия.

3. Разобщение церебральной и региональной вазоконстрикции, с усилением в церебральном отделе.

Предлагаемый способ комплексной оценки вазомоторной функции сосудистого эндотелия позволяет выявить лиц со склонностью к вазоспазму, как периферических сосудов и, что особенно важно, сосудов головного мозга. Использование в клинической практике предлагаемого способа для всесторонней оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы значительно расширяет спектр диагностических возможностей в раннем выявлении пациентов из группы высокого риска развития патологии кровообращения. Полученные результаты могут быть положены в основу рациональной фармакотерапии известных заболеваний сердечно-сосудистой системы. Экономический эффект предлагаемого способа диагностики состоит в доступности методики, использовании недорогой техники и получении результатов в реальном времени для ранней диагностики и рациональной терапии.

Формула изобретения

Способ комплексной оценки вазомоторной функции сосудистого эндотелия, включающий последовательное проведение реактивной гиперемии, ходовой и нитроглицериновой проб, отличающийся тем, что одновременно определяют уровень метаболитов оксида азота в плазме крови и исследуют сосуды периферического и церебрального бассейнов, рассчитывают в условных единицах индекс вазодилатации ИВД= d₂-d₁/NO₂-NO₁; индекс вазоконстрикции ИВК=d₃-d₁/NO₃-NO₁; индекс сосудистой реактивности ИСР=d₂-d₁/d₃-d₁; индекс нитроксидергической реактивности ИНР=NO₂-NO₁/NO₃-NO₁; коэффициент эндотелиальной дисфункции КЭД= ИСР/ИНР; индекс соответствия ИС вазоконстрикции = d₃-d₁ плечевой артерии/d₃-d₁ среднемозговой артерии и ИС вазодилатации = d₄-d₁ плечевой артерии/d₄-d₁ среднемозговой артерии, где d₁ и NO₁ - исходный диаметр артерии (мм) и уровень метаболитов оксида азота, н/моль/л; d₂ и NO₂ - показатели после реактивной гиперемии; d₃ и NO₃ - показатели после холодовой пробы; d₄ - диаметр артерии после нитроглицериновой пробы, и при ИВД от 0,7 до 1 у.е., ИВК от 0,3 до 0,5 у.е., ИСР от 1,8 до 2,0 у.е., ИНР от 0,9 до 1,2 у.е., ИЭД от 0,5 до 0,7 у.е., оценивают нормальную вазомоторную функцию; при ИЭД меньше 0,5 у.е, ИНР меньше 0,9 у.е. - как чрезмерную; при ИЭД больше 0,7 у.е., ИНР больше 1,2 у.е. - недостаточную; при ИВД меньше 0,7 у.е., ИВК меньше 0,5 у. е. , ИСР меньше 1,8 у.е. с преобладанием вазоконстрикции; при ИВД больше 1,0 у. е., ИВК меньше 0,3 у.е., ИСР больше 2,0 у.е. с преобладанием вазодилатации; как согласованную при ИС от 0,9 до 1,1 у.е., либо разобщенную при ИС меньше 0,9 или больше 1,1 у.е.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3