Clinical and functional characteristics of arterial stiffness in elderly

Full Text

Во всем мире отмечается увеличение абсолютного числа и пропорции людей пожилого возраста. Например, в США в 2030 г. каждый 5-й житель будет старше 65 лет, а к 2050 г. численность этой возрастной группы увеличится до 88,5 млн человек при 38,7 млн человек в 2008 г. [1]. В Кыргызской Республике в 2017 г. численность лиц пожилого возраста составила 7,9%, а ожидаемая продолжительность жизни – 67,2 и 75,4 года для мужчин и женщин соответственно. Очевидно, что в ближайшие годы число людей пожилого возраста в республике будет неуклонно расти. Это может привести к росту показателей смертности от болезней органов кровообращения, так как старение организма сопровождается рядом изменений со стороны сердечно-сосудистой системы, которые существенным образом влияют на продолжительность жизни пожилых людей.

Одним из ведущих механизмов возникновения и развития сердечно-сосудистых осложнений у пожилых лиц считаются функциональные и структурные изменения магистральных сосудов. Как известно, при старении уменьшаются эластичность и податливость сосудов, нарастает их жесткость, что выражается в росте общего периферического сопротивления [2]. Роль артериальной жесткости (АЖ) как интегрального показателя риска развития сердечно-сосудистых (ССЗ) и цереброваскулярных заболеваний (ЦВЗ) показана во многих, в том числе и наших, клинико-эпидемиологических работах [3, 4]. Несмотря на то, что за последние годы произошли значительные сдвиги в терапии ССЗ у лиц пожилого возраста, смертность пациентов с этими заболеваниями остается высокой. Как установлено, ухудшение параметров АЖ у пожилых лиц, с одной стороны, отражает далеко зашедшие изменения функции и геометрии артерий, а с другой – существенно влияет на гемодинамику, увеличивая постнагрузку на миокард и ухудшая коронарную перфузию.

В настоящее время аугментационный индекс (АИ) и скорость распространения пульсовой волны используются для оценки эластических свойств артерий и аорты [5]. АИ характеризует вклад давления отраженной волны в пульсовое артериальное давление (ПАД) и позволяет количественно оценить тип кривой пульсовой волны. В литературе имеется большое количество работ, посвященных изучению изменений структуры и функции артериальной стенки под действием факторов риска ССЗ [6–10], в то же время практически отсутствуют работы, посвященные исследованию особенностей АЖ у пожилых лиц с учетом половых различий.

Цель исследования – изучение клинико-функциональных особенностей параметров АЖ у лиц пожилого возраста в зависимости от половых различий.

Материалы и методы

В исследование включены 497 пациентов пожилого возраста терапевтического профиля, находившихся на обследовании и лечении в клинических отделениях кафедр факультетской терапии КГМА им. И.К. Ахунбаева и терапии №2 ГОУ ВПО «КРСУ имени первого Президента РФ Б.Н. Ельцина» г. Бишкек с сентября 2017 по октябрь 2018 г. За пожилой возраст принимали значения паспортного возраста от 60 до 74 лет [11]. Диагностика и лечение пациентов с артериальной гипертензией (АГ), коронарной болезнью сердца, бронхиальной астмой (БА), хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), сахарным диабетом 2-го типа (СД 2) и ЦВЗ проводились в соответствии с существующими стандартами и рекомендациями. Исследование одобрено комитетом по вопросам этики КГМА им. И.К. Ахунбаева. Тип исследования – одномоментное поперечное. Для достижения поставленной цели все обследованные пациенты в зависимости от половых различий подразделены на 2 группы: в 1-ю (n=287) вошли лица женского пола, во 2-ю (n=210) – мужского пола. Во всех случаях проведено комплексное клиническое обследование. У всех пациентов выполняли сбор анамнеза (длительность течения АГ и СД 2), подсчет числа сердечных сокращений (ЧСС), измерение роста и массы тела с расчетом индекса массы тела (ИМТ) по общепринятой формуле. Артериальное давление (АД) измеряли на правой и левой руке в положении больного сидя после 10-минутного отдыха 2 раза через 5 мин, в анализ включали среднее 2 измерений. ЧСС измеряли в течение 1 мин в положении больного сидя после отдыха. Дополнительно у всех пациентов рассчитывался показатель двойного произведения (ДП), косвенно отражающий обеспечение кислородом миокарда на высоте нагрузки по формуле Andersen (1974 г.):

ДП = ЧСС × систолическое АД (САД) / 100.

Таблица 1. Клинико-инструментальные параметры обследованных групп пациентов

Table 1. Clinical and instrumental parameters of the patient groups examined

Показатели	Женщины (n=287)	Мужчины (n=210)	р
Возраст, лет	65,12±3,90	65,10±4,11	0,936
ИМТ, кг/м2	28,17±5,53	27,73±4,51	0,343
ЧСС, уд/мин	78±13	75±12	0,061
САД, мм рт. ст.	138±20	134±19	0,018
ДАД, мм рт. ст.	85±10	84±10	0,121
ЦАД, мм рт. ст.	137±20	133±19	0,024
Среднее АД, мм рт. ст.	46±9	45±6	0,018
ПАД, мм рт. ст.	53±16	50±14	0,038
ДП, усл.ед.	107,4±23,5	101,4±22,5	0,004
SI	7,97±1,12	7,91±0,86	0,544
aSI	8,17±2,03	9,76±2,61	0,005
VA	62,66±13,07	60,41±13,38	0,061
SatO2 мм рт. ст.	94,12±2,60	93,63±3,02	0,051
PD	788,6±132,0	809,9±130,8	0,075
ED	273,7±23,0	272,2±23,5	0,637
%ED	35,50±5,60	34,24±4,53	0,007
T1	102,1±12,2	109,1±12,5	0,005
T2	205,1±20,3	201,9±22,1	0,092
dTpp	103,0±21,5	92,8±21,4	0,005
AIр	22,1 (13,5; 31,3)	15,9 (8,8; 24,9)	0,005
AIр75	23,2 (16,0; 30,5)	15,9 (9,2; 23,5)	0,005
RI	42,5 (30,4; 55,8)	42,1 (30,4; 53,0)	0,332
AGI	-0,30(-0,40; -0,10)	-0,30 (-0,50; -0,10)	0,051
PWA	3,0 (3,2; 2,6)	2,9 (2,6; 3,2)	0,218
Длительность АГ, годы	7,0 (3,0; 13,0)	6,0 (3,0; -10,0)	0,500
Длительность СД 2, годы	10,0 (6,0; 15,0)	10,0 (5,0; 14,0)	0,515

Примечание: n – число пациентов, р – достоверность.

Note: n – number of patients, p – significance.

Исследование параметров АЖ и центрального АД (ЦАД) проводилось на аппарате «АнгиоСкан-01» (компания «АнгиоСкан-Электроникс», Россия) в соответствии с требованиями по подготовке испытуемого и процедуре проведения тестов [12]. За 24 ч до исследования исключались физические нагрузки и курение, прием кофеина, алкоголя и других стимуляторов.

В настоящем исследовании нами проанализированы следующие показатели АЖ: индекс аугментации (AIр) и жесткости (SI), альтернативный SI (aSI), возраст сосудистой системы (VA), возрастной индекс (AGI), индекс отражения (RI), индекс увеличения при частоте пульса (ЧП) 75 в минуту (ЧП=75; AIр75), длительность пульсовой волны (PD), амплитуда пульсовой волны (PWA), продолжительность систолы (ED), продолжительность систолы в процентах (%ED), время до 1-го пика (T1), время до 2-го пика (T2) и временной параметр (dTpp). АИ рассчитывали как разницу между 2 и 1-м систолическими пиками давления пульсовой волны, выраженную в процентах от ПАД. Данный показатель характеризует вклад давления отраженной волны в ПАД и позволяет количественно оценить тип кривой пульсовой волны. Давлением аугментации принято называть разницу между давлением 1-го (T1) и 2-го (T2) систолического пика пульсовой волны. Именно эта часть ПАД существенно возрастает при повышении АЖ, обусловливая рост ЦАД и повышение постнагрузки на миокард левого желудочка (ЛЖ). АИ вычисляли по формуле:

AIp = 100% × (D[T2] - D[T1]) / D[Tmax],

где D[Tn] – значение данных в момент n.

Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета программ Statistica 10.0 компании StatSoft. Для каждой группы рассчитывались средние величины (М), стандартные отклонения (SD). Определялся характер распределения переменных: при нормальном распределении применялись критерии Стьюдента, при ненормальном – Манна–Уитни. Данные представлены в виде M±SD и 25; 75% процентилей. При выборе метода сравнения данных учитывалась нормальность распределения признака в подгруппах. Для определения влияния на АИ тех или иных факторов риска применяли корреляционный анализ. При определении взаимосвязей между различными параметрами использовался корреляционный анализ Пирсона. Статистически значимыми считали различия при p<0,05.

Результаты

Средний возраст обследованных составил 65,1±3,9 года. Общая характеристика пациентов приведена в табл. 1. Из нее видно, что средние значения возраста, ИМТ, ЧСС и диастолического АД (ДАД) в обследованных группах значимо не различались (p>0,05). Показатели САД, ЦАД, среднего АД, ПАД и величина ДП достоверно выше в группе женщин пожилого возраста (p<0,05). В одноименной группе имело место также существенное увеличение АИ [22,1 (13,5; 31,3)% против 15,9 (8,8; 24,9)%; р=0,005], AIр75 [23,2 (16,0; 30,5)% против 15,9 (9,2; 23,5)%, р=0,005], %ED (35,50±5,60 против 34,24±4,53; р=0,007), Т1 (102,1±12,2 против 109,1±12,5; р=0,005) и dTpp (103,0±21,5 против 92,8±21,4; р=0,005) по сравнению с группой мужчин пожилого возраста (см. табл. 1). В то же время в группе мужчин отмечалось статистически значимое увеличение среднего значения aSI (9,76±2,61 против 8,17±2,03; р=0,005). Межгрупповой достоверной разницы в показателях сосудистого возраста, индекса отражения, степени насыщения периферической крови кислородом, PD, PWA, ED и Т2 не получено (р>0,05). В исследуемых когортах длительность течения АГ и СД 2 являлись схожими (см. табл. 1).

Таблица 2. Клиническая и фармакологическая характеристика обследованных пациентов

Table 2. Clinical and pharmacological characteristics of the patients examined

Факторы риска и нозологические типы заболевания	Женщины (n=287)		Мужчины (n=210)		р
	абс.	%	абс.	%
Курение	–		65	30,9	–
АГ	200	69,6	116	55,2	0,006
БА	6	2,0	4	1,9	0,781
Ишемическая болезнь сердца	30	10,4	33	15,7	0,046
Коморбидные заболевания	91	31,7	85	9,5	0,005
СД 2	40	13,9	34	16,1	0,535
ХОБЛ	20	6,9	45	21,4	0,005
ЦВЗ	22	7,6	8	3,8	0,005
Фармакологическая характеристика обследованных пациентов
ИАПФ	57	19,8	31	14,7	0,150
БРА	34	11,8	15	7,1	0,005
ТПД	25	8,7	12	5,7	0,005
БКК	39	13,5	15	7,1	0,005
b-АБ (селективные)	61	21,2	28	13,3	0,020
Статины	15	5,2	14	6,6	0,069
Комбинация антигипертензивных препаратов	46	16,0	23	10,9	0,055

Таблица 3. Корреляционный анализ в обследованных группах больных

Table 3. Correlation analysis in the patient groups examined

Параметры	Женщины (n=287)		Мужчины (n=210)
	АИ, %
	r	p	r	p
Возраст, лет	0,047	0,427	0,216	0,002
ИМТ, кг/м2	0,062	0,299	0,011	0,833
ЧСС, уд/мин	0,540	0,005	0,509	0,005
САД, мм рт. ст.	0,327	0,005	0,165	0,016
ДАД, мм рт. ст.	0,275	0,005	0,234	0,082
ЦАД, мм рт. ст.	0,345	0,005	0,215	0,002
ПАД, мм рт. ст.	0,249	0,005	0,165	0,017
Среднее АД, мм рт. ст.	0,327	0,005	0,165	0,016
ДП, усл. ед.	0,170	0,004	0,274	0,005

Примечание: r – корреляция.

Note: r – correlation.

При анализе факторов риска установлено, что курение в анамнезе или в момент проведения исследования выявлялось у 30,9% мужчин (табл. 2). Частота АГ (69,5% против 55,2%; р=006), коморбидной патологии (31,7% против 9,5%; р=0,005) и ЦВЗ (7,6% против 3,8%; р=0,005) оказалась достоверно выше в группе женщин по сравнению с лицами мужского пола. Напротив, доля лиц с коронарной болезнью сердца (15,7% против 10,4%; р=0,046) и ХОБЛ (21,4% против 6,9%; р=0,005) существенно выше среди мужчин. Исходно численность лиц с СД 2 и БА в обследованных группах была схожей (см. табл. 2).

Клинико-фармакологический анализ показал (см. табл. 2), что в группе женщин доля лиц, находящихся на режиме терапии блокаторами рецепторов ангиотензина II – БРА (11,8% против 7,1%; р=0,005), тиазидоподобными диуретиками – ТПД (8,7% против 5,7%; р=0,005), блокаторами кальциевых каналов – БКК (13,5% против 7,1%; р=0,005) и b-адреноблокаторами – b-АБ (21,2% против 13,3%; р=0,020), существенно выше, чем в группе мужчин. Полученная межгрупповая разница по комбинированной антигипертензивной терапии не достигала статистически значимого порога (р=0,055).

Для выявления ведущих факторов, оказывающих влияние на величину АИ у лиц пожилого возраста, проведен корреляционный анализ. При этом в качестве зависимой переменной выбран АИ, а в качестве независимых – показатели, которые могут оказать значимое влияние на прирост АИ: возраст, ИМТ, ЧСС, уровень САД, ДАД, ЦАД, среднего АД, ПАД и ДП (табл. 3). Для достижения поставленной цели исследования корреляционный анализ проведен в каждой группе отдельно. В группе женщин пожилого возраста основными факторами, оказывающими влияние на величину АИ, стали ЧСС (r=0,543; р=0,005), уровень САД (r=0,327; р=0,005), ДАД (r=0,275; р=0,005), ЦАД (r=0,345; р=0,005), среднего АД (r=0,327; р=0,005) и ПАД (r=0,249; р=0,005), а также величина ДП (r=0,170; р=0,004). В то же время в когорте пожилых мужчин прямая тесная взаимосвязь уровня АИ ассоциировалась с возрастом (r=0,216; р=0,002), ЧСС (r=0,509; р=0,005), уровнями САД (r=0,165; р=0,016), ЦАД (r=0,215; р=0,002), среднего АД (r=0,165; р=0,016), ПАД (r=0,165; р=0,017) и величиной ДП (r=0,274; р=0,005). Следует отметить, что в представленных группах не регистрировалась связь АИ с ИМТ (р>0,05), а среди мужчин не получено зависимости АИ от уровня ДАД (см. табл. 3).

Обсуждение

Возраст – важный немодифицируемый фактор риска развития ССЗ. Увеличение АИ связывают со структурно-функциональной перестройкой сосудов и возрастанием сердечно-сосудистого риска. Как правило, прирост АИ указывает на плохой прогноз при ССЗ [6]. По данным литературы, у лиц старческого возраста высокая жесткость артерий и изменения характера кровотока в большей мере выражены у женщин [13]. Факторы, определяющие повышенную АЖ у лиц женского пола, могут быть как независимыми, так и зависимыми от менопаузы. К числу первых относятся меньшие размеры тела и артерий [14]. Имеются сведения о том, что в онтогенезе изменения АЖ носят фазный характер. Так, в препубертатном периоде у девушек отмечаются выраженная АЖ и более высокое ПАД по сравнению с юношами. В то же время в репродуктивном периоде артерии у женщин более растяжимы, чем у мужчин, что ассоциируется с более низким риском развития ССЗ [15, 16]. В работе M. Snijder и соавт. (2004 г.) обсуждалась роль половых различий в распределении жира и формировании АЖ, реализуемых, в том числе, и через изменения гликемического профиля. Однако исследования показали, что если абдоминальное ожирение и ассоциируется с большей жесткостью периферических артерий, то это не касается центральных артерий [17]. Известно, что гипоандрогенемия у мужчин и гиперандрогенемия у женщин связаны с повышенным риском развития коронарных событий, однако данные в отношении АЖ отсутствуют [18, 19]. По данным J. Staessen и соавт. (1989 г.), у женщин в постменопаузе при сниженном уровне эстрогена отмечался непропорциональный рост АД – суррогатного маркера АЖ [20]. Позитивное влияние заместительной гормональной терапии на индексы АЖ и АД отмечено в исследовании C. Rajkumar и соавт. [21]. Обобщая эти данные, можно утверждать, что половые различия параметров АЖ у пожилых людей являются весьма перспективным прогностическим маркером для широкого спектра заболеваний. Мы показали, что у женщин пожилого возраста средние значения параметров гемодинамики (за исключением уровня ДАД) и АЖ достоверно выше (см. табл. 1) и более значимо коррелировали с величиной АИ (см. табл. 3) по сравнению с мужчинами пожилого возраста. На наш взгляд, это связано с тем, что в когорте женщин пожилого возраста численность лиц с АГ, ЦВЗ и коморбидными заболеваниями оказалась существенно выше (см. табл. 2).

Прирост АИ является результатом уплотнения крупных артерий эластического типа и увеличения скорости распространения пульсовой волны, соответственно, более раннего (в поздней систоле, а не в ранней диастоле) возвращения отраженной волны обратно к восходящей аорте. В результате САД в аорте повышается, а ДАД снижается, сдвигая дальше к мелким артериям пульсирующий, а не однородный кровоток [6]. Это приводит к повышению постнагрузки для ЛЖ и последующей ее гипертрофии, ухудшению условий коронарной перфузии, дегенерации мелких артерий, особенно в почках и головном мозге. Мелкие артерии этих органов в наибольшей степени расширены по сравнению с другими органами, и поэтому неравномерные пульсации передаются к их капиллярам сильнее. В результате этого наряду с ухудшением работы сердца развиваются когнитивные нарушения и почечная дисфункция [6]. В нашей работе межгрупповых различий по уровню ДАД не получено (см. табл. 1), а результаты корреляционного анализа продемонстрировали (см. табл. 3) в группе женщин достоверную прямую связь величины АИ с диастолическим уровнем АД, чего не отмечалось в когорте мужчин.

В более ранних наблюдательных исследованиях показано, что ПАД является независимым предиктором развития сердечно-сосудистых осложнений [22, 23]. Получены данные о тесной взаимосвязи между ЦАД, ССЗ и смертностью [24, 25], которые свидетельствуют о том, что ЦАД отражает взаимодействие ЛЖ с сосудистым руслом лучше, чем периферическое АД [6]. По данным отдельных исследований, ЦАД коррелирует с массой миокарда ЛЖ и его функцией [26]. В исследовании, проведенном нами ранее, получена связь АИ с лабораторными предикторами прогрессирования ССЗ и почечной дисфункцией [27]. Целесообразно отметить, что в нашем исследовании повышение АИ и других параметров АЖ в когорте пожилых женщин могло быть связано также с многочисленностью в этой группе лиц с АГ, ЦВЗ и коморбидными заболеваниями (см. табл. 2). Что касается фармакотерапевтических различий в группах исследуемых, то здесь отмечается значительный разрыв в показателях. Как это ни парадоксально, в группе женщин пожилого возраста лиц, принимающих БРА, ТПД, БКК, b-АБ, оказалось достоверно больше (см. табл. 2). Здесь следует отметить результаты исследования CAFE (Conduit Artery Function Evaluation study), где показано, что ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (ИАПФ) в сочетании с БКК замедляют увеличение АЖ более эффективно, чем комбинация b-АБ с диуретиками, независимо от степени снижения АД [28]. Накопленные данные свидетельствуют о том, что указанные фармакологические препараты способны уменьшить АЖ и снизить сердечно-сосудистые риски [29]. В частности, показано, что положительное влияние на параметры АЖ оказывают ИАПФ [30] и БРА [31] независимо от уровня АД. В работе K. Ferrier и соавт. (2002 г.) установлено, что статины улучшают эластичность артерий у пациентов с семейной гиперхолестеринемией [32]. Повышение aSI и тенденция увеличения длительности пульсовой волны в группе мужчин пожилого возраста можно объяснить более частой встречаемостью среди них случаев курения сигарет (30,9%). К тому же в указанной группе преобладание лиц с ишемической болезнью сердца и ХОБЛ статистически достоверно (см. табл. 2). Влияние курения как фактора риска на развитие ишемической болезни сердца, возникновение ХОБЛ и ремоделирование сосудов признается всеми исследователями.

Заключение

У обследованных женщин пожилого возраста увеличение САД, ЦАД, среднего АД, ПАД ассоциируется с повышением АИ, ростом величины ДП, удлинением продолжительности систолы в процентах и параметра «время до первого пика». В группе мужчин пожилого возраста отмечались повышение aSI и тенденцию увеличения длительности пульсовой волны. Статистически более выраженные корреляционные взаимосвязи между величиной АИ и клинико-гемодинамическими показателями регистрировались у женщин пожилого возраста. Учитывая полученные результаты, необходимо проведение (с целью вторичной профилактики) более тщательного мониторирования и своевременной коррекции параметров АЖ и показателей гемодинамики у пожилых лиц, особое внимание при этом следует уделить женщинам пожилого возраста.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of interests. The authors declare no conflict of interest.

About the authors

Ilkhom T. Murkamilov

Akhunbaev Kyrgyz State Medical Academy; Kyrgyz Russian Slavic University named after the First President of Russia B.N. Yeltsin

Author for correspondence.
Email: murkamilov.i@mail.ru

Cand. Sci. (Med.), Akhunbaev Kyrgyz State Medical Academy, Kyrgyz Russian Slavic University named after the First President of Russia B.N. Yeltsin

Kyrgyzstan, Bishkek; Bishkek

Kubanych A. Aitbaev

Scientific Research Institute of Molecular Biology and Medicine

Email: murkamilov.i@mail.ru

D. Sci. (Med.), Prof., Scientific Research Institute of Molecular Biology and Medicine

Kyrgyzstan, Bishkek

Viktor V. Fomin

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: murkamilov.i@mail.ru

D. Sci. (Med.), Prof., Corr. Memb. RAS, Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Russian Federation, Moscow

Zhamila A. Murkamilova

Kyrgyz Russian Slavic University named after the First President of Russia B.N. Yeltsin

Email: murkamilov.i@mail.ru

Graduate Student, Kyrgyz Russian Slavic University named after the First President of Russia B.N. Yeltsin

Kyrgyzstan, Bishkek

Nodira A. Redzhapova

Osh State University

Email: murkamilov.i@mail.ru

Graduate Student, Osh State University

Kyrgyzstan, Osh

Furkat A. Yusupov

Osh State University

Email: murkamilov.i@mail.ru

D. Sci. (Med.), Prof., Osh State University

Kyrgyzstan, Osh

References

Supplementary files