Артериальная ригидность
| Артериальная ригидность | |
|---|---|
| Биологическая система | артерии |
Артериальная жесткость возникает вследствие биологического старения и атеросклероза . [1] Воспаление играет важную роль в развитии атеросклероза и, следовательно, вносит основной вклад в уплотнение крупных артерий. [2] Повышенная жесткость артерий связана с повышенным риском сердечно-сосудистых событий, таких как инфаркт миокарда , гипертония, сердечная недостаточность и инсульт — две основные причины смерти в развитых странах. [3] [4] [5] Всемирная организация здравоохранения прогнозирует, что в 2010 году сердечно-сосудистые заболевания также станут основной причиной смерти в развивающихся странах и станут серьезной глобальной проблемой здравоохранения. [ нужна ссылка ]
Считается , что некоторые дегенеративные изменения, возникающие с возрастом в стенках крупных эластичных артерий, способствуют увеличению жесткости с течением времени, включая механическое изнашивание пластинчатых эластиновых структур внутри стенки из-за повторяющихся циклов механического напряжения; изменение вида и увеличение содержания артериальных коллагеновых белков частично как компенсаторный механизм против потери артериального эластина и частично вследствие фиброза ; и сшивание соседних коллагеновых волокон конечными продуктами гликирования (AGE). [6]
Фон
[ редактировать ]Когда сердце сокращается, оно генерирует импульс или энергетическую волну, которая проходит через систему кровообращения. Скорость распространения этой пульсовой волны ( скорость пульсовой волны [7] (СПВ)) связана с жесткостью артерий. Другие термины, которые используются для описания механических свойств артерий, включают эластичность или обратную (обратную) величину эластичности - податливость. Взаимосвязь между жесткостью артерий и скоростью пульсовой волны была впервые предсказана Томасом Янгом в его Крунианской лекции 1808 года. [8] но обычно описывается уравнением Моэнса – Кортевега [9] или уравнение Брэмуэлла – Хилла. [10] Типичные значения СПВ в аорте варьируются от примерно 5 м/с до >15 м/с. [ нужна ссылка ]
Измерение СПВ аорты дает одно из самых убедительных доказательств прогностической значимости жесткости крупных артерий. Было показано, что увеличение СПВ в аорте предсказывает сердечно-сосудистую, а в некоторых случаях и смертность от всех причин у лиц с терминальной стадией заболевания почек . [11] гипертония, [12] сахарный диабет [13] и среди населения в целом. [14] [15] Однако в настоящее время роль измерения СПВ как общеклинического инструмента еще предстоит установить. На рынке представлены устройства, измеряющие параметры жесткости артерий (индекс аугментации, скорость пульсовой волны). К ним относятся Complior, CVProfilor, PeriScope, Hanbyul Meditech, Mobil-O-Graph NG, BP Plus (Pulsecor), PulsePen, BPLab Vasotens, Arteriograph, Vascular Explorer и SphygmoCor. [16]
Патофизиологические последствия повышенной жесткости артерий
[ редактировать ]Основными местами поражения органов-мишеней после увеличения жесткости артерий являются сердце, головной мозг (инсульт, гиперинтенсивность белого вещества (WMH)) и почки (возрастная потеря функции почек). Механизмы, связывающие жесткость артерий с повреждением органов-мишеней, разнообразны. [ нужна ссылка ]
Во-первых, затвердевшие артерии ухудшают эффект Виндкесселя . [17] Эффект Виндкесселя буферизует пульсирующий выброс крови из сердца, превращая его в более устойчивый и равномерный отток. Эта функция зависит от эластичности артерий, а затвердевшим артериям требуется большее усилие, чтобы они могли принять объем крови, выбрасываемый сердцем (ударный объем). Эта повышенная потребность в силе соответствует увеличению пульсового давления. [17] Увеличение пульсового давления может привести к усилению повреждения кровеносных сосудов в органах-мишенях, таких как мозг или почки. [18] [19] Этот эффект может быть преувеличен, если увеличение жесткости артерий приводит к уменьшению отражения волн и большему распространению пульсирующего давления в микроциркуляцию . [18]
Увеличение жесткости артерий также увеличивает нагрузку на сердце, поскольку ему приходится выполнять больше работы для поддержания ударного объема . Со временем эта повышенная нагрузка вызывает гипертрофию левого желудочка и его ремоделирование , что может привести к сердечной недостаточности . [20] Повышенная рабочая нагрузка также может быть связана с более высокой частотой сердечных сокращений, пропорционально большей продолжительностью систолы и сравнительным сокращением продолжительности диастолы. [21] Это уменьшает количество времени, доступного для перфузии сердечной ткани, которая в основном происходит в диастолу. [17] Таким образом, гипертрофированное сердце, имеющее большую потребность в кислороде, может иметь нарушенное снабжение кислородом и питательными веществами. [ нужна ссылка ]
Артериальная жесткость также может влиять на время, в течение которого отражения пульсовой волны возвращаются к сердцу. По мере прохождения пульсовой волны по кровеносному руслу она подвергается отражению в местах, где изменяются свойства передачи артериального дерева (т. е. в местах несоответствия импеданса). Эти отраженные волны распространяются обратно к сердцу. Скорость распространения (т.е. СПВ [7] ) увеличивается в более жестких артериях, и, следовательно, отраженные волны достигают сердца раньше во время систолы. Это увеличивает нагрузку на сердце в систолу. [22] Повышенная СПВ может представлять собой важный параметр для выявления детей с ХБП и высоким сердечно-сосудистым риском. [23]
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Уиндер, Ник Р.; Рив, Эмили Х.; Уокер, Эшли Э. (01 января 2021 г.). «Жесткость крупных артерий и здоровье мозга: данные моделей на животных» . Американский журнал физиологии. Физиология сердца и кровообращения . 320 (1): H424–H431. doi : 10.1152/ajpheart.00696.2020 . ISSN 0363-6135 . ПМК 7847068 . ПМИД 33164578 .
- ^ Мозос I, Малайнер С, Хорбаньчук Дж, Гуг С, Стоян Д, Лука CT, Атанасов АГ. Воспалительные маркеры жесткости артерий при сердечно-сосудистых заболеваниях . Фронт Иммунол. 31 августа 2017 г.;8:1058. дои: 10.3389/fimmu.2017.01058 .
- ^ Демир С, Акпынар О, Аккус О, Нас К, Унал И, Молнар Ф и др. ПрогностическийЗначение жесткости артерий при систолической сердечной недостаточности. Кардиол Дж 2013; 20:665–671.
- ^ Лоран С., Бутуири П., Асмар Р., Готье И., Лалу Б., Гиз Л. и др. Аортальныйригидность является независимым предиктором смертности от всех причин и сердечно-сосудистой смертности.у гипертоников. Гипертония 2001; 37:1236–1241.
- ^ Эджелл Х., Стикленд М.К., Маклин Дж. Э. Упрощенное измерение скорости пульсовой волны не уступает стандартному измерению у молодых людей и детей. Кровавый пресс. Монит.. 2016;21(3):192-195. doi:10.1097/MBP.0000000000000183
- ^ Дитц, Дж (2007). «Артериальная жесткость и внеклеточный матрикс». Атеросклероз, крупные артерии и сердечно-сосудистый риск . Достижения кардиологии. Том. 44. С. 76–95. дои : 10.1159/000096722 . ISBN 978-3-8055-8176-9 . ПМИД 17075200 .
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( помогите ) - ^ Jump up to: а б Набиль, премьер-министр; Киран, В. Радж; Джозеф, Джаярадж; Абхидев В.В.; Шивапракасам, Моханасанкар (2020). «Скорость локальной пульсовой волны: теория, методы, достижения и клиническое применение» . Обзоры IEEE в области биомедицинской инженерии . 13 : 74–112. дои : 10.1109/RBME.2019.2931587 . ISSN 1937-3333 . ПМИД 31369386 . S2CID 199381680 .
- ^ Молодой (1809). «О функции сердца и артерий: Крунианская лекция». Филос Транс Р Соц . 99 : 1–31. дои : 10.1098/rstl.1809.0001 . JSTOR 109672 . S2CID 110648919 .
- ^ Николс WW, О'Рурк MF. Сосудистый импеданс. В кн.: Кровоток Макдональда в артериях: теоретические, экспериментальные и клинические принципы. 4-е изд. Лондон, Великобритания: Эдвард Арнольд; 1998: 54–97, 243–283, 347–395.
- ^ Брамвелл Дж. К., Хилл А. В. (1922). «Скорость пульсовой волны у человека». Труды Лондонского королевского общества Б. 93 (652): 298–306. Бибкод : 1922РСПСБ..93..298С . дои : 10.1098/rspb.1922.0022 . JSTOR 81045 . S2CID 120673490 .
- ^ Блахер Дж., Герен А.П., Панье Б., Марше С.Дж., Сафар М.Э., генеральный менеджер Лондона (май 1999 г.). «Влияние жесткости аорты на выживаемость при терминальной стадии почечной недостаточности» . Тираж . 99 (18): 2434–9. дои : 10.1161/01.cir.99.18.2434 . ПМИД 10318666 .
- ^ Лоран С., Бутуири П., Асмар Р., Готье И., Лалу Б., Гиз Л., Дюсиметьер П., Бенетос А. (май 2001 г.). «Жесткость аорты является независимым предиктором смертности от всех причин и сердечно-сосудистой смертности у пациентов с гипертонической болезнью». Гипертония . 37 (5): 1236–41. CiteSeerX 10.1.1.583.3137 . дои : 10.1161/01.hyp.37.5.1236 . ПМИД 11358934 . S2CID 8417352 .
- ^ Круикшанк К., Ристе Л., Андерсон С.Г., Райт Дж.С., Данн Дж., Гослинг Р.Г. (октябрь 2002 г.). «Скорость пульсовой волны аорты и ее связь со смертностью при диабете и непереносимости глюкозы: интегрированный показатель сосудистой функции?» . Тираж . 106 (16): 2085–90. дои : 10.1161/01.cir.0000033824.02722.f7 . ПМИД 12379578 .
- ^ Маттас-Расо Ф.У., ван дер Каммен Т.Дж., Хофман А., ван Попеле Н.М., Бос М.Л., Шалекамп М.А., Асмар Р., Ренеман Р.С., Хукс А.П., Бретелер М.М., Виттеман Дж.К. (февраль 2006 г.). «Артериальная жесткость и риск ишемической болезни сердца и инсульта: Роттердамское исследование» . Тираж . 113 (5): 657–63. doi : 10.1161/CIRCULATIONAHA.105.555235 . ПМИД 16461838 .
- ^ Виллум-Хансен Т., Стассен Дж.А., Торп-Педерсен С., Расмуссен С., Тейс Л., Ибсен Х., Джеппесен Дж. (февраль 2006 г.). «Прогностическое значение скорости пульсовой волны аорты как показателя жесткости артерий в общей популяции» . Тираж . 113 (5): 664–70. doi : 10.1161/CIRCULATIONAHA.105.579342 . ПМИД 16461839 .
- ^ Аволио А., Батлин М., Уолш А. (2009). «Измерение артериального давления и анализ пульсовой волны - их роль в улучшении сердечно-сосудистой оценки». Физиологическое измерение . 31 (1): Р1–Р47. дои : 10.1088/0967-3334/31/1/r01 . ПМИД 19940350 . S2CID 20651222 . Также отмечены новые инструменты измерения скорости пульсовой волны, такие как устройство iHeart Internal Age, устройство на кончике пальца, которое измеряет скорость пульсовой волны в аорте и жесткость артерии посредством пульса на пальце.
- ^ Jump up to: а б с Николаас Вестерхоф; Николаос Стергиопулос; Марк И.М. Ноубл (2 сентября 2010 г.). Снимки гемодинамики: помощь для клинических исследований и последипломного образования . Springer Science & Business Media. стр. 181–. ISBN 978-1-4419-6363-5 .
- ^ Jump up to: а б Митчелл, Гэри Ф. (2015). «Артериальная ригидность» . Современное мнение по нефрологии и гипертонии . 24 (1): 1–7. дои : 10.1097/MNH.0000000000000092 . ISSN 1062-4821 . ПМИД 25470012 . S2CID 23321317 .
- ^ Фернандес-Фреснедо, Г.; Родриго, Э.; де Франсиско, АЛМ; де Кастро, СС; Кастанеда, О.; Ариас, М. (2006). «Роль пульсового давления на сердечно-сосудистый риск у пациентов с хронической болезнью почек» . Журнал Американского общества нефрологов . 17 (12_дополнение_3): S246–S249. дои : 10.1681/ASN.2006080921 . ISSN 1046-6673 . ПМИД 17130269 .
- ^ Ченг, С.; Васан, РС (2011). «Достижения в эпидемиологии сердечной недостаточности и ремоделирования левого желудочка» . Тираж . 124 (20): е516–е519. doi : 10.1161/CIRCULATIONAHA.111.070235 . ISSN 0009-7322 . ПМЦ 3621875 . ПМИД 22083151 .
- ^ Велтон, СП; Бланкштейн, Р.; Аль-Маллах, Миннесота; Лима, JAC; Блюмке, Д.А.; Хандли, В.Г.; Полак, Дж. Ф.; Блюменталь, РС; Насир, К.; Блаха, MJ (2013). «Связь частоты сердечных сокращений в покое с жесткостью сонных и аортальных артерий: многоэтническое исследование атеросклероза» . Гипертония . 62 (3): 477–484. doi : 10.1161/ГИПЕРТЕНЗИЯ.113.01605 . ISSN 0194-911X . ПМЦ 3838105 . ПМИД 23836802 .
- ^ Павелеску, Кармен (2021). «www.mdpi.com» . Диагностика (Базель, Швейцария) . 12 (1). два : 10.3390/diagnostics12010071 . ПМЦ 8774385 . ПМИД 35054238 .
- ^ Уилмер В. Николс; Майкл Ф. О'Рурк (25 февраля 2005 г.). Кровоток Макдональдса в артериях 5Ed: Теоретические, экспериментальные и клинические принципы . Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-0-340-80941-9 .