CC BY
38
О.В. Каменская, А.А. Карпенко,
А.С. Клинкова, Л.М. Булатецкая, Е.Н. Левичева, Г.А. Зейдлиц
Функциональное состояние периферического микроциркуляторного кровотока у пациентов с атеросклерозом артерий нижних конечностей
ФГБУ «ННИИПК
им. акад. Е.Н. Мешалкина»
Минздравсоцразвития
России, 630055,
Новосибирск,
ул. Речкуновская, 15,
УДК 616.13:004.6:612.135 ВАК 14.01.26
Поступила в редакцию 10 января 2012 г.
© О.В. Каменская, А.А. Карпенко, А.С. Клинкова, Л.М.Булатецкая, Е.Н. Левичева, Г.А. Зейдлиц, 2012
Исследован периферический микроциркуляторный кровоток (МЦК) методом лазерно-доппле-ровской флоуметрии у 118 пациентов с хронической ишемией нижних конечностей (ХИНК) 11Б—IV стадии по классификации Покровского - Фонтейна. Цель исследования - оценить функциональное состояние периферического МЦК в зависимости от стадии хронической ишемии нижних конечностей. У пациентов с ХИНК Ш-М стадии отмечены наиболее низкие исходные показатели МЦК (менее 5 мл/100 г/мин) по сравнению с пациентами с ХИНК 11Б стадии. По мере прогрессирова-ния ХИНК снижаются резервные возможности периферического МЦК, что отражается в наиболее низкой постокклюзионной гиперемической реакции у пациентов с ХИНК Ш-М стадии. Ключевые слова: микроциркуляция; атеросклероз; ишемия нижних конечностей.
Облитерирующий атеросклероз артерий нижних конечностей (АНК) в настоящее время занимает третье место по частоте органной локализации после поражения коронарных артерий и артерий головного мозга. Увеличение количества больных ставит данную патологию в ряд острейших проблем современной медицины и приобретает социальную значимость [9].
Кроме распространенного поражения АНК, на эффективность восстановления кровообращения в конечности после реконструктивных операций влияет степень поражения микроциркуляторного русла (МЦР) в ишемизированных тканях. Несостоятельность капиллярного кровообращения является одним из ведущих факторов в развитии грубых трофических нарушений у пациентов данной нозологии [10]. Поскольку при обли-терирующих заболеваниях АНК к критической ишемии мягких тканей и, как следствие этого, к потере конечности могут привести как нарушение кровотока по магистральным сосудам, так и необратимые изменения в МЦР, то изучение микроциркуляции периферических тканей в настоящее время является наиболее актуальным. При этом особую важность приобретает исследование микроциркуляции при тяжелых формах хронической артериальной недостаточности
нижних конечностей [11]. Цель работы -оценка функционального состояния периферического МЦК у пациентов с мультифо-кальным атеросклерозом в зависимости от стадии ишемии нижних конечностей.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В исследование включены 118 пациентов мужского пола с мультифокальным, обли-терирующим атеросклерозом АНК, ХИНК IIB-IV стадии по классификации Покровского - Фонтейна. Средний возраст составил 60,80±0,84 года. Критерии исключения - наличие хронической венозной недостаточности, сахарного диабета.
У всех пациентов, по данным ангиографии, установлено хирургически значимое поражение АНК, и они поступили в ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздравсоцразвития России на плановое оперативное лечение в объеме прямой и непрямой реваскуляризации. До оперативного лечения больным проведены лазерно-допплеровская флоуметрия (ЛДФ) нижних конечностей, общий клинический анализ крови, биохимический анализ крови с определением липидного спектра.
Динамика показателей МЦКпри проведении окклюзионной пробы у больныхХИНК 11Б-IV стадии * статистически значимые различия между группами (р<0,05)
Группы больных (ХИНК) МЦ^ , ^ фон' мл/100 г/мин СКО МЦК , ^ макс мл/100 г/мин РКК, %
I (IIБ стадия), n = 68 11,20±0,87* 1,50±0,12* 19,80±1,15* 234,70±22,88
II (III-IV стадия), n = 500 4,80±0,90 0,80±0,17 10,20±1,63 199,60±15,12
Микроциркуляторный кровоток нижних конечностей регистрировали с использованием лазерно-допплеров-ского флоуметра («Transonic Systems Inc», США) с набором поверхностных датчиков типа «R» (rite angle). Исследование проводили в положении лежа при температуре окружающей среды 24 °С на подошвенной поверхности ногтевой фаланги первого пальца стопы. На каждом сегменте ЛДФ-граммы определяли среднее арифметическое значение показателя перфузии в МЦР (M) и среднее квадратичное отклонение (СКО) величины М - амплитуды колебаний кровотока от среднего потока крови М. Поскольку ЛДФ-грамма представляет собой суперпозицию большого числа различных колебательных процессов, совершаемых эритроцитами в исследуемых тканях, то величина СКО является важной характеристикой состояния тканевого кровотока, определяющей вариабельность микроциркуляции [6].
Для оценки функционального состояния, а также определения реактивности и резервов МЦК применяли функциональные пробы: окклюзионную и дыхательную. Окклюзионная проба позволяет оценить функциональные резервы капиллярного русла, реактивность глад-комышечных клеток прекапиллярного звена [2, 6]. Для ее проведения на область голени накладывали манжетку от аппарата для измерения артериального давления, в течение одной минуты регистрировали исходный уровень МЦК, затем создавали окклюзию путем нагнетания давления в манжете до уровня 200 мм рт. ст. в течение трех минут. После прекращения окклюзии запись ЛДФ продолжали до полного восстановления микроциркуляции до исходного уровня. С помощью окклюзионной пробы оценивали резерв капиллярного кровотока (РКК), который в процентном отношении к исходному уровню показывает прирост кровотока в фазу посток-клюзионной гиперемии: (МЦК - МЦК, ) х 100% /
^ у ^ макс ^ фон'
МЦКфон, где МЦКфон - исходная фоновая величина МЦК; МЦКмакс - максимальное значение МЦК, зарегистрированное в период постокклюзионой гиперемии.
Параметр МЦКмакс характеризует степень сохранности NO-синтазного механизма вазодилатации [15] и составляет в норме, по мнению различных авторов, около 300% [2, 4]. Также рассчитывали время достижения МЦК (с) с момента снятия окклюзии. Этот
макс
параметр характеризует реактивность микрососу-
дов прекапиллярного звена [2]. Согласно литературным данным, его значения у здоровых лиц достигаются в первые 25-40 с после снятия окклюзии [7].
Дыхательная проба служит для оценки функции рефлекторной активности симпатических волокон, поскольку известно, что глубокий вдох сопровождается активацией сосудосуживающих эфферентных симпатических волокон и снижением перфузии [8]. При ее проведении регистрировали МЦКфон в течение одной мин, затем реакцию МЦК в ходе 15-секундной задержки дыхания на высоте глубокого вдоха, после чего испытуемый делал выдох и восстанавливал спокойное дыхание в течение одной мин. Результаты оценивали по двум параметрам: МЦКфон и ДМЦК - уровню снижения МЦК при дыхательной пробе по отношению к исходному фону в процентах. Реактивность кровотока при дыхательной пробе рассчитывали по формуле: ДМЦК = МЦК / МЦК, х 100%,
т 1 у ^ ^ мин ^ фон
где МЦКмин - минимальная величина МЦК, зарегистрированная в период глубокого вдоха; МЦКфон - исходная величина МЦК. По литературным данным, у здоровых людей уровень МЦК кожи подушечки первого пальца нижней конечности на высоте вдоха по отношению к исходному фону должен составлять около 40% [2].
Статистическая обработка результатов проведена с помощью программного пакета Statistica 6.0. Данные представлены в виде средних значений и ошибки среднего (М±т). Для определения различий между группами использовали непарный критерий Стью-дента. Для всех проведенных анализов различия считали достоверными при уровне значимости р<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Больные были разделены на две группы: в I группу вошли 68 пациентов с ХИНК 11Б стадии, II группу составили 50 пациентов с ХИНК Ш-1У стадии. Средний возраст больных в I группе 60,80±0,84 года, во II группе 61,40±1,07 года. По возрасту и антропометрическим показателям группы пациентов сопоставимы между собой.
При анализе состояния периферического МЦК выявлено, что на пораженной конечности у больных II группы МЦКфон был статистически значимо ниже по сравнению с пациентами I группы (р<0,05) и составил менее 5 мл/100 г/
Показатели МЦК при пробе с задержкой дыхания у пациентов
I группы сХИНК11Б стадии и у пациентов
II группы с ХИНК ИШ стадии»
* Статистически значимые различия между группами (р<0,05).
200
150
100
Группа 1
Группа 2
МЦК при задержке Восстановление дыхания в % к фону МЦК в % к фону
мин. Следует отметить, что среднее значение СКО, характеризующее вариабельность кровотока, также статистически значимо ниже в этой же группе пациентов (таблица).
Функциональная проба позволяет оценить состояние резервных возможностей периферического МЦК. После снятия окклюзии в норме в течение первой минуты должна наблюдаться гиперемическая реакция, которая обусловлена способностью сосудов МЦР к дилатации в ответ на ишемический стимул. В нашем исследовании гиперемическая реакция на первой минуте после окклюзии сосудов достоверно чаще (р<0,05) наблюдалась в I группе (41 % пациентов) по сравнению со II группой (24% пациентов). Максимальное значение МЦК статистически значимо выше у пациентов этой же группы. При этом у пациентов обеих групп МЦКмакс регистрировалась только на второй минуте восстановления кровотока, что составило 94,00±6,04 и 91,80±10,83 с соответственно (р >0,05). Показатели РКК в I группе больных в среднем были выше по сравнению с пациентами II группы (р >0,05) (таблица). Таким образом, наиболее низкие резерв вазодилатации микрососудов и показатель вариабельности кровотока отмечали у пациентов II группы с ХИНК 111—IV стадии, в этой же группе процент частоты встречаемости постокклю-зионной гиперемической реакции в первую минуту был ниже по сравнению с I группой больных с ХИНК ПБ стадии.
При анализе дыхательной пробы, отражающей рефлекторное увеличение нейрогенного компонента базаль-ного тонуса сосудов, выявлено, что у пациентов I группы на высоте вдоха МЦКмин на пораженной конечности составлял 51,10±3,94% от исходного фона, что характеризует умеренное снижение реактивности микрососудов на симпатический стимул. При этом в I группе у двух пациентов (3% случаев) отмечена парадоксальная реакция, выражающаяся в повышении уровня МЦК на высоте вдоха. Во II группе пациентов парадоксальная реакция зарегистрирована у 11 больных (22% случаев), в результате чего средние значения МЦК на высоте вдоха соста-
вили 158,0±43,3% от исходного фона и были статистически значимо выше, чем в I группе (р<0,05) (рисунок). В первую минуту восстановления показатели МЦК в процентах к исходному фону в I группе приближались к первоначальному уровню, в то время как во II группе пациентов они оставались выше исходного фона и статистически значимо отличались от II группы (р<0,05).
При сравнительном анализе биохимических показателей крови с определением липидного спектра статистически значимых отличий между группами не выявлено. При этом липидный статус пациентов обеих групп был нарушен: в I и II группах содержание триглицери-дов составило 1,88±0,11 и 1,92±0,23 ммоль/л, липоп-ротеидов низкой плотности 3,75±0,23 и 3,51±0,17 ммоль/л; коэффициент атерогенности - 4,95±0,24 и 4,72±0,29 отн. ед. соответственно. Следует отметить, что сравнение результатов общего клинического анализа крови показало, что во II группе пациентов с ХИНК 111—IV стадии среднее значение содержания тромбоцитов статистически значимо выше по сравнению с I группой (285,90±15,31 %), в то время как в I группе содержание тромбоцитов составило 241,80±10,67% (р<0,05). По остальным показателям общего клинического анализа крови статистически значимых отличий не выявлено.
Таким образом, у пациентов I группы с ХИНК НБ стадии отмечено умеренное снижение реактивности микрососудов на симпатический стимул. У больных II группы с ХИНК 111—IV стадии выявлено нарушение реактивности микро-циркуляторного звена на дыхательную пробу в виде парадоксальной реакции венуло-артериолярных сосудов.
ОБСУЖДЕНИЕ
С помощью метода фотоплетизмографии у больных ХИНК изучали патогенетические механизмы развития нарушений микроциркуляции. В этих работах показано, что по мере прогрессирования заболевания давление на
артериальном и венозном участке капилляра выравнивается и возникает капилляростаз, являющийся центральным патогенетическим звеном ХИНК, при этом регистрируют значительное снижение парциального давления кислорода [14]. В нашем исследовании вышеприведенные нарушения в системе микроциркуляции выразились в наиболее низкой объемной скорости периферического кровотока у больных ХИНК ПМУ стадии.
Однако нарушения микроциркуляции обусловлены не только поражением капиллярного русла, но и выраженными нарушениями гидродинамики крови. Снижается деформирующая способность эритроцитов. Их жесткость наряду с замедлением скорости тока крови приводит к динамической агрегации, что еще больше усугубляет ишемию ткани [3]. В нашей работе между пациентами с ХИНК ИБ и Ш-!У стадий не выявлено статистически значимых отличий по показателям клинического анализа крови, кроме содержания тромбоцитов. При этом необходимо отметить, что тромбоциты первыми реагируют на разрыв атеросклеротической бляшки и составляют основу для формирования артериального тромба [5]. Это следует учитывать для профилактики осложнений атеросклероза.
При хронических облитерирующих заболеваниях АНК происходят морфо-функциональные изменения микроциркуляции крови, включающие структурные изменения микрососудов. По мере прогрессирования ишемии суживается просвет микрососудов, деформируются венулы, изменяется форма капиллярных петель, усиливается их извитость, появляются признаки неравномерности просвета капилляров [1]. В то же время неоспоримо, что эндо-телиальная дисфункция - первое звено в развитии атеросклероза. Нарушение функции сосудистого эндотелия сопровождается изменениями в содержании эндотелинов, фактора Виллебранда, тканевого активатора плазмино-гена и оксида азота (N0). Наряду со снижением концентрации вазодилататоров, отмечается достоверное увеличение уровня вазоконстрикторов и прокоагулянтов [12].
Как известно, реактивная постокклюзионная гиперемия является защитным адаптивным феноменом, при котором происходит быстрое восстановление кровотока вслед за периодом его остановки. Нарушение функции эндотелия совместно со структурными изменениями МЦР, а также изменения гидродинамики крови неизбежно приведут к снижению резервных возможностей микроциркулятор-ного кровотока. В нашем исследовании низкий вазоди-лататорный резерв отражался в слабо выраженной гипе-ремической реакции после снятия окклюзии по данным МЦК в обеих группах пациентов. При этом у больных ХИНК НМУ стадии наличие гиперемической реакции на первой минуте после окклюзии сосудов наблюдали реже по сравнению с группой пациентов с ХИНК НБ стадии. Максимальное значение объемной скорости МЦК статистически значимо ниже у пациентов этой же группы, а время достижения МЦКмакс в обеих группах регистрировали только на второй минуте восстановления кровотока.
Величина СКО характеризует сохранность механизмов регуляции микроциркуляторного кровотока. Чем выше СКО, тем лучше функционируют механизмы модуляции тканевого кровотока: миогенный, нейрогенный, дыхательный, изменения давления [13]. В нашей работе значения СКО были ниже в группе больных с исходно наиболее низкими значениями МЦК и ХИНК III-IV стадии.
Известно, что величина снижения кровотока при проведении вазоконстрикторного дыхательного теста зависит от реа кции сосуда на активацию адренерги ческих волокон, которая обусловлена как влияниями со стороны симпатической иннервации, так и реактивностью сосудистой стенки [2]. При дыхательной пробе в группе пациентов с ХИНК 11Б стадии при исходном среднем значении МЦК в пределах 11 мл/100 г/мин выявлено умеренное снижение реактивности микрососудов на симпатический стимул. В группе пациентов с ХИНК III-IV стадии при наиболее низком исходном среднем значении МЦК (ниже 5 мл/100 г/мин) в 22% случаев зарегистрировано увеличение МЦК на симпатический стимул (парадоксальная реакция), в результате чего среднее значение ДМЦК превышало МЦКфон.
В этом случае мы можем говорить либо о нарушении вегетативной регуляции сосудистого тонуса на фоне спазма и структурных изменений микрососудов, либо о своего рода адаптационно-защитном механизме системы микроциркуляции в виде активации шунтирующего кровотока. В том и другом случаях здесь показано патогенетическое влияние атеросклероза на резервные возможности микроциркуляторного звена.
Таким образом, на основании полученных данных установлено, что по мере прогрессирования ишемии нижних конечностей (от 11Б до III-IV стадии) происходит снижение исходных показателей периферической микроциркуляции, резервных возможностей периферического МЦР, что отражается в наиболее низкой постокклюзи-онной гиперемической реакции у пациентов с ХИНК III-IV стадии, вариабельности микроциркуляции и нарушение вегетативной регуляции сосудистого тонуса.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Азизов Г.А., Козлов В.И. // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2005. Т. 4, № 1 (13). С. 12-13.
2. Азизов Г.А. // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2006. Т. 5, № 1. С. 37-43.
3. Азизов Г.А., Дуванский В.А., Гагарин Е.Н. и др. // Материалы международной научн. конф. Ярославль, 2011. С. 30.
4. Залмаев Б.Е., Соболева Т.М. // Труды ученых ГЦОЛИФК: 75 лет: Ежегодник. М., 1993. С. 280-292.
5. Корымасов Е.А., Казанцев А.В. // Всероссийская конференция с международным участием «Тромбозы, кровоточивость, ДВС-синдром: современные подходы к диагностике и лечению». М., 2008. С. 69-70.
6. Крупаткин А.И., Сидоров В.В. // М.: Медицина. 2005.
7. Марцинкевич Г.И., Ковалев И.А. // Сиб. мед. журнал. 2001. № 1. С. 27-29.
8. Мачерет Е.Л., Самосюк И.З. Руководство по рефлексотерапии. Киев, 1999.
9. Пашенцева Е.В., Поляков С.В., Григорьев В.М. и др. // Актуальные вопросы кардиологии: Сб. научных трудов. Чебоксары, 2008. С. 118-120.
10. Петрищев Н.Н., Власов Т.Д., Васина Е.Ю. и др. // Материалы научно-практической конференции «Методы исследования регионарного кровообращения и микроциркуляции в клинике». СПб., 2004. С. 12-14.
11. Покровский A.B. // Материалы Всероссийской научной конференции: «Микроциркуляция в клинической практике». Ангиология и сосудистая хирургия. 2004. Т. 10. № 3. С. 3.
12. Пшенников А.С., Швальб П.Г., Калинин Р.Е. и др. // Материалы XI съезда хирургов Российской Федерации. Волгоград, 2011. С. 399.
13. Рябцева Е.Н. // Методология флоуметрии: Сб. статей. М., 1997. С. 5-14.
14. Суковатых Б.С., Князев В.В. // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. 2007. № 4. С. 20-24.
15. Fromy B. // Diabetes. 2002. V. 51. P. 1214-1217.
Каменская Оксана Васильевна - доктор медицинских наук, заведующая лабораторией клинической физиологии ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздравсоцразвития России (Новосибирск).
Карпенко Андрей Анатольевич - доктор медицинских наук, профессор, руководитель центра сосудистой и гибридной хирургии ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздравсоцразвития России (Новосибирск).
Клинкова Ася Станиславовна - кандидат медицинских наук, младший научный сотрудник лаборатории клинической физиологии ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздравсоцразвития России (Новосибирск).
Булатецкая Людмила Михайловна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории клинической физиологии ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздравсоцразвития России (Новосибирск).
Левичева Елена Николаевна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории клинической физиологии ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздравсоцразвития России (Новосибирск).
Зейдлиц Галина Александровна - младший научный сотрудник центра сосудистой и гибридной хирургии ФГБУ «ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздравсоцразвития России (Новосибирск).
