Changes in blood pressure in different vascular beds in healthy volunteers during a passive orthostatic test 60

Full Text

Введение Пассивные ортостатические пробы (ПОП) были разработаны и внедрены в клиническую практику для выявления и исследования случаев «необъяснимых» синкопаль-ных состояний (1). Такие пробы позволяют имитировать в лабораторных условиях перераспределение крови при переходе человека из горизонтального положения в вертикальное. Оно выражается в депонировании около 700 мл крови в нижних отделах сосудистой системы (2), в уменьшении центрального объёма крови, давления в предсердиях и желудочках сердца, в аорте (3). В результате появляются условия для снижения системного артериального давления (АД), что создает риск развития гипоперфузии головного мозга. Поддержание нормального распределения крови при изменениях положения тела осуществляется благодаря адаптивным процессам, активация которых происходит благодаря симпатическому барорефлексу (4,5,6). При недостаточно эффективной реакции механизмов компенсации развивается ортостатическая гипотензия (ОГТ), которая диагностируется при снижении систолического артериального давления (САД) на 20 и более мм. рт.ст.. В случае чрезмерной активации адаптивных систем развивается ортостатическая гипертензия (ОГРТ), которая проявляется повышением САД в ортостатическом положении на 20 и более мм. рт.ст. (7,8). Оба этих нарушения являются факторами риска артериальной гипертензии (АГ) и сердечно - сосудистых заболеваний (ССЗ) (9,10,11,12). В норме изменения АД брахиальной артерии при таких пробах хорошо изучены и характеризуются незначительными изменениями САД и диастолического АД (ДАД) (13,14,15,16). В единичных исследованиях с прямым измерением кровяного давления показано, что у здоровых субъектов в вертикальном положении по сравнению с горизонтальным артериальное давление в ногах увеличивается на 60 мм. рт.ст. а венозное давление в 6 раз (17,18). Значительное повышение артериального и венозного давления связано с суммацией внутрисосудистого давления крови со значительным повышением гидростатического давления в нижних отделах сосудистой системы в вертикальном или наклонном положениях. Артерии, с развитым гладкомышечным слоем реагируют на увеличение внутрисосудистого давления повышением сосудистого тонуса вследствие выраженного нейрогормонального сдвига, что вызывает повышение общего периферического сопротивления. Другим фактором риска является повышение жесткости артерий (19), которая повышается ортостазе (20). Фактором риска сердечно - сосудистых заболеваний (ССЗ) является лодыжечно-плечевой индекс (ЛПИ), который определяется как отношение артериального давления на стопе (на задней большеберцовой артерии) и на плече (на плечевой артерии). Снижение этого показателя при горизонтальном положении испытуемого ниже 0,9 свидетельствует о повышенном риске ССЗ(21,22). Важным методическим аспектом измерения данного параметра является горизонтальное положение испытуемого. Технологии восстановительной медицины и медицинской реабилитации 1 Вестник восстановительной медицины № 5^2018 Таблица 1. Характеристика испытуемых Общее число испытуемых Мужчин/ женщин Возраст (лет) Рост (см) Вес (кг) Индекс массы тела (кг/м2) 40 17 25-32,5 164-195 70-95 22,3-28,7 23 22-32 150-172 52-74,5 22,3-28,7 Существует большой дефицит информации об изменениях АД при ортостатических пробах в дистальных артериях ног. Актуальность изучения ортостатических изменений АД в различных сосудистых бассейнах состоит в возможности интегральной оценки адаптивных механизмов, обеспечивающих стабильность распределения крови при изменениях положения тела в норме. У здоровых добровольцев такое исследование может выявить ортостатические изменения кровообращения, предшествующие появлению факторов риска ССЗ (ОГ и ОГТ). Целью настоящей работы является изучение изменений АД плечевой и лодыжечной артерий и скорости распространения пульсовой волны (СРПВ) у здоровых добровольцев во время пассивной ортостатической пробы (ПОП) под углом 60°. Задачи исследования: 1. изучить ортостатические изменения СРПВ и АД в разных сосудистых бассейнах у здоровых молодых субъектов; 2. определить значимость гендерных различий здоровых субъектов для ортостатических изменений АД; 3. Изучить влияние роста испытуемых на ортостатические изменения АД и СРПВ во время ПОП 60°. Материалы и методы Для достижения поставленной цели были обследованы 40 молодых здоровых добровольцев из числа сотрудников ФНКЦ РР. Для измерения АД на руках и ногах применен прибор сфигмоманометр - сфигмограф VS 1500N, 4 манжеты накладывались слева и справа на плечи и в области лодыжек. Исследование проводилось в Таблица 2. Лабораторные данные испытуемых утренние часы утром (с 8-11 часов), натощак, или через 2-3 часа после легкого завтрака, в затемненной лаборатории, при температуре 24°. Испытуемый (ая) укладывался на наклонный стол в горизонтальное положение, после чего накладывались манжеты на плечи и дистальные отделы голеней и через 10 мин. проводилось первое измерение АД на двух брахиальных и двух лодыжечных артериях. После этого, испытуемый переводился в наклонное положение под углом 60° головой вверх и через 10 мин. осуществлялось второе измерение АД. Компьютерная программа аппарата позволяла проводить измерения 4 комплексов АД в каждой точке измерения с последующим усреднением, кроме того, осуществлялась регистрация этих комплексов на экране прибора и на самописце. Для статистической обработки данные брались на стороне с максимальными значениями АД на одной из брахиальных артерий. В нашем исследовании при обследовании здоровых добровольцев разница показателей АД слева и справа не превышала 3%. Кроме того, аппарат VS-1500N позволил проводить измерения СРПВ на участке между аортальным клапаном и лодыжечной артерией. Контрольные точки измерения времени распространения пульсовой волны (транзитное время) определялись автоматически от момента закрытия аортального клапана (с помощью фонокардиограммы) до начала быстрого подъема АД на дистальной артерии. Расстояние между точками также определялось компьютером с использованием алгоритма расчёта, основанного на измерении роста испытуемого. СРПВ рассчитывалась 2 Технологии восстановительной медицины и медицинской реабилитации Вестник восстановительной медицины № 5^2018 Таблица 3. Уровни артериального давления в плечевой, лодыжечной артериях и скорости пульсовой волны в горизонтальном положении обследуемых и при наклоне 600 Уровни АД Горизонтальное положение наклон 60° Разница показателей при наклоне 60° минус горизонт мм. рт.ст. Р в мм рт.ст. М±SD M±SD САД рука 124,2±9,8 119,8±13,5 - 4,4 0,043 САД нога 144,8±13,5 208,6±20,5 63,8 <0,001 ДАД рука 76,4±5,9 76,8±7,2 0,4 0,47 ДАД нога 76,1±6,8 151,9±12,7 75,8 <0,001 ПАД рука 47,7±7,1 42,9±9,7 - 4,7 0,01 ПАД нога 68,7±9,7 56,6±14 - 12 <0,001 СРПВ м/с 6,2±0,4 8,2±0,8 2,0 <0,001 САД - систолическое артериальное давление, ДАД - диастолическое артериальное давление, ПАД - пульсовое артериальное давление, СРПВ - скорость распространения пульсовой волны Р - достоверность различий показателей в наклонном и горизонтальном положениях, M - среднее значение, SD - стандартное отклонение. как частное от деления расстояние между точками на транзитное время. Значения САД, ДАД, ПАД и СРПВ имели нормальное распределение, поэтому данные были представленные в виде средней М±стандартная девиация (SD), межгрупповые различия считались достоверными при Р<0,05. Общая характеристика испытуемых представлена в таблице 1. Возраст мужчин был незначительно выше 25-32,5 против 22-32г у женщин, рост мужчин - 164-195см против 150-172 у женщин, при этом, индексы массы тела были в пределах нормы и не отличались в двух группах. Лабораторные данные добровольцев, включенных в данное исследование, представлены в таблице 2. Анализ лабораторных данных не выявил отклонений от нормы клинических, биохимических показателей и индикаторов воспаления. Результаты исследования У здоровых добровольцев, включенных в настоящее исследование, в горизонтальном положении на плечевой артерии регистрировались значения АД, соответствующие норме (см. таблицу 3). На лодыжечной артерии АД было выше брахиального, ЛПИ составил 1,16, ПАД на лодыжечной артерии был достоверно выше за счет более высоких значений САД при отсутствии достоверных различий ДАД. На участке сердце - задняя большеберцовая артерия СРПВ составила 6,2±0,4 м/сек. При наклоне на 60° давление на плечевой артерии умеренно снизилось на 3,5% (Р=0,043), при незначительных изменениях плечевого ДАД. В наклонном положении происходило значительное повышение АД в дистальных артериях ног: увеличение САД составило 44% (208,6±20,5 в наклонном положении уб144,8±13,5мм.рт.ст. в горизонтальном (Р<0,001), увеличение ДАД в наклонном положении по сравнению с горизонтальным составило 99,6% (Р<0,001), при этом ПАД снизился и на плечевой и на лодыжечной артериях на 9,9% и 17,5% соответственно. В наклонном положении было выявлено увеличение СПВ на 31,3% с 6,2±0,4 до 8,2±0,8 м/сек (Р<0,001) и значительный рост Таблица 4. Показатели АД в различных сосудистых бассейнах и СРПВ в зависимости от роста испытуемых в горизонтальном положении и при наклоне 60° Рост 164,9±7,8 (n=8) (M±SD) Рост 182,3±7,8 (n=7) (M±SD) Разница показателей P Гор. САД рука 122,3±11,3 126,9±5,7 4,6 0,164 Гор. ДАД рука 76,9±7,7 78,4±3,6 1,5 0,310 Гор. ПАД рука 45,4±7,6 48,4±7,3 3,1 0,222 Гор. САД нога 140,8±18,4 151,1±10,6 10,3 0,098 Гор. ДАД нога 73,4±7,6 80,1±6,8 6,7 0,045 Гор. ПАД нога 67,4±12,4 71,0±7,6 3,6 0,250 Гор. СРПВ 6,5±0,4 6,4±0,4 -0,1 0,357 600 САД рука 115,5±10,2 123,9±7,3 8,4 0,170 600 ДАД рука 74,9±9,9 81,4±4,5 6,5 0,057 600 ПАД рука 40,6±6,4 42,4±5,3 1,9 0,280 600 САД нога 203,0±20,7 213,0±18,3 10,0 0,045 600 ДАД нога 147,8±13,4 159,0±16,1 11,2 0,084 600 ПАД нога 55,3±9,5 54,0±9,9 -1,2 0,404 600СРПВ 8,5±0,9 8,4±0,8 -0,1 0,379 Гор - горизонтальное положение, 60° - наклон 60° Технологии восстановительной медицины и медицинской реабилитации 3 Вестник восстановительной медицины № 5^2018 Таблица 5. Изменение показателей АД в различных сосудистых бассейнах и СРПВ в горизонтальном положении и при наклоне 60° в зависимости пола испытуемых. Мужчины (n=11) Женщины (n=9) Разница показателя (%) Р Гор. САД рука 127,6±11,51 116,7±8,62 9,4 0,031 Гор. ДАД рука 78,2±8,59 72,9±5,58 7,3 0,125 Гор. ПАД рука 49,4±7,53 43,8±5,02 12,8 0,070 Гор. САД нога 151,5±18,23 135,0±7,73 12,2 0,018 Гор. ДАД нога 77,1±9,12 72±4,95 7,1 0,143 Гор. ПАД нога 74,4±11,27 63±8,35 18,1 0,022 Гор. СРПВ 6,2±0,41 5,9±0,37 0,35 0,200 600 САД рука 120,2±18,13 113,9±7,46 5,5 0,327 600 ДАД рука 78,3±10,58 73,4±5,34 6,6 0,217 600 ПАД рука 41,9±10,45 40,4±5,08 3,6 0,700 600 САД нога 215,8±20,32 191,7±10,64 12,6 0,004 600 ДАД нога 154,7±11,84 142,7±9,51 8,4 0,025 600 ПАД нога 61,1±11,96 49,0±7,05 24,7 0,015 600 СРПВ 8,0±0,89 7,7±0,86 4,5 0,394 ЛПИ с 1,16 до 1,74 за счет значительного увеличения САД на периферической артерии. Представленные данные отражают в усредненной форме изменения параметров АД, СРПВ и ЛПИ во всей выборке испытуемых. В горизонтальном положении гидростатическое давление прямо пропорционально толщине грудной клетки и является минимальной для данного субъекта. В наклонном или вертикальном положении оно многократно увеличивается, что вызывает значительное повышение давления крови в дистальных отделах вен и артерий. Особенностью группы испытуемых являлся тот факт, что мужчины этой группы (N=23) были значительно выше женщин (N=17). Особенностью группы испытуемых являлся тот факт, что мужчины этой группы были значительно выше женщин: рост у мужчин составил 179,1±6,4см vs 163,5±6,5см у женщин (см. таблицу 1). Между ростом и величиной гидростатического давления существует прямая зависимость. В этой связи представляло интерес изучение степени влияния фактора роста на изменения параметров АД и СРПВ при наклоне на 60°. Для этой цели в каждая из двух групп были разделены на две подгруппы: на «высоких» и «низких». В группу «высоких» вошли испытуемые, чей рост превышал значение М + СКО (среднее квадратичное отклонение), группу низких составили испытуемые, чей рост был менее М - СКО. Данные высоких и низких испытуемых мужчин и женщин были усреднены и рассчитаны СКО, для «высоких» колебания роста составили 182,3±7,8 см, а для «низких» 164,9±7,8 см. Изменения показателей АД и СРПВ при ПОП 60° представлены в таблице 4. Анализ данных, представленных в таблице 4, выявил определенную зависимость показателей АД от роста испытуемых изменения. В группе высоких испытуемых в горизонтальном положении отмечались более высокие значения САД и ДАД на ноге (Р=0,098 и 0,045 соответственно). Достоверно более высокие значения этих параметров были отмечены и при наклоне (Р=0,045 и 0,084). При наклоне у высоких испытуемых выявлены более высокие значения ДАД на руке (Р = 0,057). Сравнительный анализ других параметров, включая и СРПВ, в горизонтальном и наклонном положениях не выявил достоверных различий в группах высоких и низких испытуемых. В настоящем исследовании проведен анализ влияния гендерных различий на особенности изменений показа телей АД и СРПВ во время ПОП 60°. Для устранения значительных различий по росту в группах мужского и женского пола среди испытуемых были выделены 11 мужчин и 9 женщин, которые не отличались по росту (разница 3,4 см). Данные этих двух групп испытуемых представлены в таблице 5. Как видно из таблицы 5 нами были выявлены определенные гендерные различия изменений АД и СРПВ при ПОП 60°. У мужчин в горизонтальном положении регистрировались величины САД и ПАД достоверно выше, чем у женщин (Р=0,031 и 0,07 соответственно), САД и ПАД на ноге также были достоверно выше у мужчин (Р= 0,018 и 0,022 соответственно). СРПВ в горизонтальном положении у мужчин была несколько выше 6,2±0,41м/ сек, против 5,9±0,37м/сек у женщин (Р=0,2). При наклоне на 60° регистрировались более высокие значения САД, ДАД и ПАД на руке у мужчин, но разница в двух группах была недостоверна. В то же время, эти показатели у мужчин были значительно выше, чем у женщин (Р=0,004, 0,025, 0,015 соответственно), также сохранялась тенденция регистрации более высоких величин СРПВ 8,0±0,89м/ сек у мужчин, по сравнению с женщинами 7,7±0,86м/сек (Р=0,394). Обсуждение результатов Изучение ортостатических изменени й АД имеет бол ь-шое теоретическое и практическое значение. Изменения величины САД при переводе испытуемого из горизонтального в наклонное или вертикальное положение отражают в полной мере эффективность функционирования адаптивных систем, способствующих поддержанию нормального распределения крови при изменениях положения тела. Отсутствие значимых изменений этого показателя является показателем, критерием их эффективности, снижение САД на >20, или его увеличение на >20мм.рт.ст. свидетельствует о неадекватной реакции адаптивных процессов. Ортостатическая гипотензия и ортостатическая гипертензия являются факторами риска развития АГ и ССЗ. Особенностью настоящего исследования является изучение ортостатических изменений АД в различных сосудистых бассейнах. Выявленные изменения САД и ДАД плечевой артерии полностью соответствовали опубликованным данным (13,14,15,16). В горизонтальном по 4 Технологии восстановительной медицины и медицинской реабилитации Вестник восстановительной медицины № 5^2018 ложении отношении САД в лодыжечной артерии к САД плечевой артерии в нашем исследовании составил 1,16 (индекс ЛПИ - лодыжечно - плечевой индекс, ABI), что соответствовало значениям нормы (21). Показано, что снижение этого индекса до уровня менее 0,9 коррелирует с повышенным риском ССЗ (22). При наклоне испытуемых на 60° в нижних отделах артериального русла, на уровне лодыжечной артерии, было выявлено значительное повышение САД и ДАД на 44 и 99,6% соответственно, что связано с одной стороны, с суммацией системного и гидростатического давления, с другой, активацией адаптивных систем: симпатической РААС, гипоталамо-гипофизарной (23, 24,25,26). В результате активации этих систем повышается общее периферическое сопротивление, что способствует стабилизации АД в верхней части гидростатического столба, где расположен головной мозг. Нами был проведен сравнительный анализ показателей САД и ДАД на уровне лодыжечной артерии при наклоне на 60° высоких и низких здоровых добровольцев, учитывая прямую связь между высотой гидростатического столба и величиной гидростатического давления. Было выявлено более значительное повышение САД и ДАД у высоких субъектов, по сравнению с низкими (см. таблицу 4), что подчеркивает необходимость учета роста испытуемых при анализе ортостатических изменений. Можно с уверенностью предполагать, что и периферическое венозное давление будет повышаться в большей степени при наклоне высоких испытуемых. Важно отметить, что несмотря на значительное повышение внутри-сосудистого давления в ногах у высоких испытуемых по сравнению с низкими СРПВ не отличалась в двух группах: у высоких в горизонтальном положении она составила 6,4±0,4м/сек, у низких 6,5±0,5м/сек, в наклонном положении СРПВ значительно увеличилась в обеих группах у высоких до 8,4±0,8, а у низких до 8,5±0,9 м/сек. (Р=0,379)., что позволяет сделать заключение об отсутствии значительного влияния фактора роста на жесткость артерий. В настоящем исследовании были выявлены более высокие средние значения показателей АД у высоких испытуемых, по сравнению с низкими. Наши результаты полностью соответствуют литературным данным, в которых выявлены более высокие показатели САД и ДАД на 5 и 4 мм.рт.ст. соответственно (27) и на 2 и 2 мм.рт.ст (28) у более высоких испытуемых по сравнению с низкими. Особый интерес представляло выявление гендерных различий ортостатических изменений измеряемых параметров. Как видно из таблицы 1 испытуемые мужского пола были выше. Для нивелирования различий по росту мы устранили межгрупповые различия по росту (см. выше) путем выборки в обеих группах испытуемых, соответствующих одним критериям по росту. Результаты представлены в таблице 5. В нашем исследовании у мужчин выявлены достоверно более высокие величины САД И ПАД на плечевой артерии и на лодыжечной артерии в горизонтальном положении. СРПВ у мужчин была несколько выше: 6,2±0,41 м/сек, против 5,9±0,37м/ сек у женщин (Р=0,2). Гендерные различия по показателям САД, ДАД и ПАД на плечевой артерии при наклоне на 60° были недостоверными, но на лодыжечной артерии они были более выраженными (Р=0,004, 0,025, 0,015). В наклонном положении сохранялась тенденция более высоких значений СРПВ у мужчин (8,0±0,89м/сек), по сравнению с женщинами (7,7±0,86м/сек. Р=0,394). Анализ гендерных различий имеет большое значение в связи с тем, что у мужчин выше заболеваемость и смертность от ССЗ (29,30). В нашем исследовании мы обследовали молодых, здоровых добровольцев в возрасте 22-32 года, тем не менее, были выявлены определенные гендерные различия: достоверно более высоких значений САД и ПАД на плечевой артерии, а также более высокие значения СРПВ в состоянии, которое соответствует критериям нормы. Все эти показатели являются факторами риска ССЗ (31,32). Таким образом, изучение ортостатических изменений АД в разных сосудистых бассейнах у здоровых добровольцев позволяет выявить некоторые тенденции появления факторов риска в том возрасте, когда присутствуют все формальные критерии здоровья. Выводы Результаты проведенного исследования позволяют сделать следующие выводы: 1. В группе здоровых молодых испытуемых в горизонтальном положении выявлены достоверно более высокие значения САД и ПАД на периферическом участке сосудистой системы (задняя большеберцовая артерия) по сравнению с плечевой артерией; 2. при пассивном наклоне на 60° здоровых испытуемых наблюдаются незначительные изменение показателей АД плечевой артерии в отличие от артерии стопы, где происходит значительный подъём САД и ДАД и достоверное снижение ПАД, при этом ЛПИ увеличивается на 50%, а СРПВ на 31%; 3. влияние роста испытуемых на ортостатические изменения АД выражается в более высоких значениях ДАД в дистальной артерии в горизонтальном положении у «высоких» испытуемых. При наклоне на 60° в данной группе наблюдаются достоверно более высокие значения ДАД плечевой артерии и САД артерии стопы. Влияние фактора роста в горизонтальном положении и при наклоне на изменения СРПВ не выявлено. 4. Гендерный фактор изучен в условиях стандартизации по росту испытуемых женского и мужского пола. В горизонтальном положении у мужчин наблюдаются достоверно более высокие значения САД плечевой артерии, САД и ПАД артерии стопы. При наклоне на 60° гендерные различия АД на руках не выявляются, в отличии от АД на ногах, где у мужчин регистрируются достоверно более высокие значения САД, ДАД и ПАД. В горизонтальном положении и при наклоне показатели СРПВ были недостоверно выше у мужчин.

About the authors

V. N Dorogovtsev

Federal Scientific and Clinical Center for Reanimatology and Rehabilitation

Email: vicdor@yandex.ru

A. V Grechko

Federal Scientific and Clinical Center for Reanimatology and Rehabilitation

V. A Milyagin

Smolensk State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

D. A Punin

Smolensk State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

T. A Stepanuk

Federal Scientific and Clinical Center for Reanimatology and Rehabilitation

References

Supplementary files