Функционально-метаболическая оценка артериальной ригидности при хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астме (21.09.2009)

Автор: Бродская Татьяна Александровна

А) сразу после пробы с физической нагрузкой - тест 3-минутной ходьбы (дорожка Тредмил, 4 км/ч (3,0-3,5 МЕТ)) и

Б) через 3 минуты после пробы с нитроглицерином – прием 0,5 мг сублингвально. Период между пробами составляет 20-30 минут.

Изменение СПВА, ИА и ИПС/ИПД после проб оценивали в процентном отношении к исходной величине: ?СПВА(%) = (СПВАФН – СПВАпокоя)*100% / СПВАпокоя. Аналогично рассчитывались ?ИА(%) и ?ИПС/ИПД(%).

ПИЛЖ, корригированный по ЧСС (индекс периода изгнания (ИПИ)), характеризующий сократительную способность миокарда левого желудочка, рассчитывали по формуле [T. Weber, 2006]: ИПИ (мс) = 1,65*ЧСС + ПИЛЖ, где ПИЛЖ - длительность периода изгнания левого желудочка (мс), ЧСС - частота сердечных сокращений.

Центральное (аортальное) САД (мм рт. ст.) определяли методом неинвазивной артериографии с использованием лицензионного программного обеспечения «TensioMed». Разницу между САД, определенным в аорте и в плечевой артерии (?САД) находили простым вычитанием по формуле: ?САД (мм рт. ст.) = САД в аорте – САД в плечевой артерии. Вычисляли индекс соответствия (ИС, у.е.) центрального САД периферическому по формуле: ИС (усл. ед.) = (САД в аорте / САД в плечевой артерии) * 100.

Ультразвуковое исследование сердца проводили на аппарате «Sonoline versa plus» (Siemens, Германия) с использованием датчика с частотой 2,75 МГц с регистрацией двухмерной эхокардиограммы и допплерэхокардиограммы в импульсном режиме. Определялись конечные диастолический и систолический размеры (КДР и КСР), конечные диастолический и систолический объемы (КДО и КСО) ЛЖ, ударный объем (УО), толщина задней стенки (ТЗС) ЛЖ, толщина межжелудочковой перегородки (МЖП). Исследовали трансмитральный кровоток с оценкой максимальных скоростей раннего наполнения (Е) и позднего наполнения (А) ЛЖ, их соотношения (Е/А). Рассчитывали показатели деятельности миокарда ЛЖ: фракцию выброса (ФВ), индекс массы миокарда (ИММ), относительную толщину стенки (ОТС) по общепринятым формулам [Н.М.Мухарлямов, 1987; A.Ganau, 1992; R.B.Devereux, 1995].

Биохимические исследования выполнялись на базе лаборатории химии неинфекционного иммунитета Тихоокеанского Института Биоорганической Химии ДВО РАН. Исследовали уровень системного воспаления. Определение цитокинов ФНО-а? ИЛ-12 (р40 и р70), ИЛ-4 в плазме крови производили методом сэндвич-варианта твердофазного иммуноферментного анализа [T.R. Mosman, 1998] с помощью специфических реактивов фирмы R&D Diagnostics Inc. (США). Содержание ИЛ-10, ИЛ-13 определяли с применением реактивов «Протеиновый контур» (Санкт-Петербург). Расчитывали цитокинвый (воспалительный) индекс (ЦИ) как отношение плазменных уровней ФНО-а к ИЛ-10 [В.А. Невзорова, 2006].

Об оксидантном статусе судили по общей оксидантной активности (ООА) и уровню малонового диальдегида плазмы крови. Антиоксидантный статус оценивали, исследуя общую антиоксидантную активность (ОАА) эритроцитов крови, активность супероксиддисмутазы в эритроцитах. ООА и ОАА определяли спектрофотометрическим методом. В качестве критерия баланса оксидантной и антиоксидантной активности использовали отношение ООА к ОАА (ООА/ОАА, усл. ед.) или оксидативный индекс.

Определение базального уровня оксида азота крови осуществляли путем вычисления суммарного уровня метаболитов NO (NОn-) в крови колориметрическим методом на микропланшетном спектрофотометре Microplate Reader 600 («Dynatech», Германия) c помощью реактива Greiss.

Исследование полиморфизма гена коллагена COL1A1 проводилось с помощью молекулярно-генетических методов. Анализировали частоты нормальных (S) и функционально неполноценных (s) аллелей COL1A1. Частоту аллелей BsmI полиморфизма в гене COL1A1 (генотипы SS, Ss, ss) изучали методом анализа полиморфизма длины рестрикционных фрагментов. Полимеразную цепную реакцию проводили с помощью двух флуоресцентно-меченых аллель-специфических и одного общего обратного праймеров Sp1 (COL1A1). Генетические исследования выполнялись на базе Владивостокского филиала ГУ НИИ Медицинской генетики Томского Научного центра СО РАН.

Вычисляли показатель относительного риска (RR - Relative Risk) по формуле: RR = (a+0,05) х (d+0,05) / (b+0,5) х (c+0,5), где a – число больных с наличием и b - с отсутствием данного аллеля среди больных, c и d – число здоровых, соответственно, с наличием и отсутствием данного аллеля; 0,5 - поправка на малочисленность выборки. При RR = 1 нет ассоциации, RR > 1 - положительная ассоциация заболевания с аллелем или генотипом, RR < 1 – отрицательная ассоциация [Т.Л. Кураева, 1998; Ю.В. Котовская, 2002].

Воспроизвести сложный комплекс патоморфологических и патофизиологических изменений соматического заболевания возможно только в целостном организме, что обусловило необходимость использования лабораторных животных в данной научной работе [Ю.Б. Белоусов, 2005]. В качестве экспериментального материала использованы линейные мыши-самцы 6-8 недельного возраста с исходной массой 21 - 25 г. Из них 40 мышей линии BALB/c (30 особей - экспериментальная группа и 10 – контрольная) и 40 мышей линии C57BL (30 особей - экспериментальная группа и 10 – контрольная). Животные находились в стандартных условиях содержания в виварии Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН, при свободном доступе к воде и пище.

Нами были выбраны наиболее патогенетически приближенные к человеку протоколы моделирования ХОБЛ и БА, одобренные экспертами Европейского респираторного общества в 2005 г. Моделирование экспериментальной ХОБЛ проводилось по модифицированному протоколу с табакокурением [G.F. Joos, 2005]. Животные линии C57BL, рандомизированные в экспериментальную группу, подвергались хроническому воздействию табачного дыма от 1 сигареты 3 раза в день 5 дней в неделю на протяжении 5 месяцев в специальной курительной камере. Моделирование экспериментальной БА производилось по модифицированному протоколу сенсибилизации аллергенами домашней пыли [А. Braun. 2005]. Животные линии BALB/c, рандомизированные в экспериментальную группу, подвергались хронической сенсибилизации к экстракту клещей домашней пыли Dermatophagoides pteronyssinus («Биомед им. И.И.Мечникова», Россия) с экспозицией к аллергену ингаляционным путем в специальной камере с помощью ультразвукового небулайзера (Муссон-1М, Россия) с диаметром аэрозольных частиц 2-5 мкм один раз в день в концентрации 200 мкг белкового эквивалента аллергена по 5 дней в неделю на протяжении 7 недель.

Исследование функционального состояния магистральных и церебральных артерий экспериментальных животных проводили методом магнитно-резонансной томографии (МРТ) на базе Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН с помощью томографа для экспериментальных исследований «PharmaScan US 70/16» (Bruker, Германия) с напряженностью магнитного поля 7,0 Тесла, частотой 300 MHz и катушкой типа BGA 09P. Предмет исследования - магистральные (сонная) и церебральные (средняя мозговая) артерии животных. Определяли анатомо-топографическое строение магистрального и церебрального русла кровеносной системы. Изучение вазомоторных реакций осуществляли с использованием фармакологических тестов: эндотелийзависимая вазодилатация (ЭЗВД) – ацетилхолиновый; эндотелийнезависимая вазодилатация (ЭНЗВД) - нитроглицериновый; эндотелийзависимая вазоконстрикция (ЭЗВК) – N-монометил-L-аргининовый (L-NMMA); эндотелийнезависимая вазоконстрикция (ЭНЗВК) – норадреналиновый тесты, выполненные по стандартной методике. Интерпретация тестов заключалась в непосредственном измерении диаметра среднемозговой и сонной артерий с использованием двух точек устанавливаемых МРТ-курсором: первой – на границе адвентиция/медия латеральной стенки артерии, второй – на границе медия/адвентиция медиальной стенки до и после теста. Величину вазомоторной реакции оценивали в процентом отношении изменения диаметра артерии при тесте к значениям в покое [Б.И. Гельцер, 2004] по формулам: ЭЗВД (%) = d1 / d2 * 100%,

ЭНЗВД (%) = d1 / d2 * 100%,

ЭЗВК (%) = d1 / d2 * 100%,

ЭНЗВК (%) = d1 / d2 * 100%,

где ЭЗВД, ЭНЗВД, ЭЗВК, ЭНЗВК - величина вазомоторной реакции артерии при соответствующей пробе, d1 - исходный диаметр исследуемой артерии, d2 - диаметр артерии после соответствующей пробы.

Вычисляли индекс регионального соответствия (ИРС, у.е) для каждой фармакологической пробы по формуле: ИРС (у.е.) = Вазомоторная реакция магистральной артерии при тесте / Вазомоторная реакция церебральной артерии при этом же тесте * 100.

С целью подтверждения наличия патологических изменений в легких, характерных для развития ХОБЛ и БА в экспериментальных группах и их отсутствия в группе контроля были исследованы комплексы бронхолегочных тканей экспериментальных животных гистологическим методом. Гистологическим методом так же исследовали свойства крупных артерий у животных с патогенетически приближенными к человеку моделями ХОБЛ и БА по стандартной методике на кафедре патологической анатомии ГОУ ВПО ВГМУ Росздрава. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Качественную оценку осуществляли на обзорных препаратах при увеличении *40, *100 и *200.

Статистическую обработку результатов исследований осуществляли с использованием пакета прикладных программ StatSoft, Statistica 6,0. Среди методов обработки использовали критерий Манна-Уитни, ранговый критерий Спирмена, частотный критерий Фишера (?2). Для выявления связи между отдельными показателями применяли метод линейного корреляционного анализа, при котором прямую или обратную связь оценивали по коэффициенту корреляции. Статистически достоверными считали значения р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Анализируя состояние механических свойств аорты у больных ХОБЛ, обнаружено, что при этом заболевании наблюдается достоверное повышение жесткости центральных артерий стабильного характера, проявляющееся увеличением скорости пульсовой волны в аорте, повышением индекса аугментации и относительных индексов коронарной перфузии (табл. 2). Устойчивый характер изменений подтверждается их несущественной вариабельностью от стадии обострения к ремиссии и характеризует необратимость происходящих структурно-анатомических процессов в стенках аорты. Увеличение артериальной ригидности является независимым фактом риска сердечно-сосудистых осложнений и прогрессирования кардиоваскулярной патологии [Я.А. Орлова, 2006], что указывает на достоверное повышение степени кардиоваскулярного риска у пациентов с ХОБЛ. Наблюдая за динамикой изменения показателей жесткости аорты в зависимости от тяжести (стадии течения) заболевания обнаружено, что увеличение артериальной ригидности не нарастает синхронно с тяжестью ХОБЛ.

При анализе данных неинвазивной артериографии установлено, что жесткость аорты закономерно повышается при I и II стадиях заболевания (СПВА = 10,24(1,2 м/с; ИА = -15,2(6,1% (р<0,05)), но существенно снижается, приближаясь к нормальным значениям, в III стадии (СПВА = 7,5(1,5 м/с; ИА = -45,5(6,5% (р>0,05)). На первых этапах увеличение жесткости объясняется усилением “агрессивности” патогенетических факторов ХОБЛ, а снижение СПВА в III стадии – гемодинамической составляющей, в том числе нарастающей гиподинамией миокарда. К такому заключению мы пришли, рассмотрев взаимосвязи морфофункционального состояния миокарда и механических свойств аорты. СПВА незначительно зависела от прогрессивно нарастающего уровня гипоксемии (r = -0,28 (р>0,05)), но была связана с нарушением диастолической функции ЛЖ – соотношением скоростей трансмитрального кровотока (Е/А) и удлинением индекса периода изгнания (r = -0,57 и r = -0,49 (р<0,05)), а так же индексом массы миокарда ЛЖ (r = 0,61 (р<0,05)). Показатель насосной функции сердца (ФВ ЛЖ) был положительно связан с СПВА (r = 0,37 (р<0,05)). Интегрирующий показатель производительности сердца – сердечный индекс тесно коррелировал с СПВА (r = 0,88 (р<0,01)). Наиболее тесно со снижением сократительной способности миокарда коррелировал индекс ИПС/ИПД (r = -0,92; р<0,01).

Таблица 2

Основные показатели жесткости аорты у пациентов с ХОБЛ

и лиц контрольной группы по данным непрямой артериографии

Показатели ХОБЛ ? ст.

n = 42 ХОБЛ ?? ст.

n = 53 ХОБЛ ??? ст.

n = 31 Контроль

СПВА, м/с 6,16(0,7 10,24(1,2* 7,5(1,5 6,2(1,1

5,9(0,5 8,2(1,8*,° 7,7(1,4

ИА, % -73,4(6,7* -15,2(6,1* -45,5(6,5 -40,9(8,1

-62,7(6,4*,° -25,9(5,2*,° -36,7(5,5°

ИПС / ИПД 0,945(0,05 0,984(0,15* 1,51(0,02* 0,862(0,15

0,964(0,08 0,894(0,12* 1,088(0,1*,°

ИПИ, мс 416,5(9,7 423,8(11,6* 432,1(12,8* 404,8(9,1

417,7(10,5 413,9(8,3 417(10,8*,°

Примечание: В верхней строке представлены показатели в период обострения ХОБЛ, в нижней – в период ремиссии. Достоверность различий при р<0,05: * - между каждой из групп пациентов и контролем, ° - между периодом обострения и ремиссии.


загрузка...