Взаимоотношения уровней периферического и центрального давления по данным аппланационной тонометрии Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

УДК: 612.133 + 615.47

взаимоотношения уровней периферического и центрального давления по данным аппланационной тонометрии

В.А. Милягин, Д.Е. Филичкин, К.В. Шпынев, З.М. Шпынева, О.П. Кохонова

ГОУ ВПО СГМА Росздрава, кафедра терапии, ультразвуковой и функциональной диагностики ФПК и ППС

Резюме

У 252 здоровых людей методом контурного анализа пульсовой волны (SphygmoCor, Австралия) изучено центральное артериальное давление. Благодаря явлениям аугментации и амплификации уровни центрального систолического и пульсового давления не соответствуют показателям периферического давления. Центральное АД дает большую информацию о состоянии сердечно-сосудистой системы, о факторах, определяющих уровень АД. Показатели периферического АД не отражают степень амплификации центрального давления.

Ключевые слова: аугментация, амплификация, аппланационная тонометрия, артериальное давление, пульсовая волна, центральное давление.

Summary

Central blood pressure was studied in 252 healthy subjects using pulse wave contour analysis (SphygmoCor, Аustralia). Levels of central systolic and pulse pressure do not correspond to the peripheral pressure levels due to effects of augmentation and amplification. Central BP provides more information about condition of cardiovascular system, and about determinants of BP level. Peripheral BP parameters do not reflect the degree of central pressure amplification.

Key words: augmentation, amplification, applanation tonometry, blood pressure, pulse wave, central pressure.

До последнего времени мы еще не знаем всех механизмов формирования уровней артериального давления в центре и на периферии, поэтому далеки от разрешения многие звенья патогенеза артериальной гипертонии. Требует переосмысления и сама методика измерения АД. В последние годы установлено, что артериальное давление (АД) в аорте (центральное АД) в большей степени, чем давление, традиционно измеренное на плече, отражает кровоток в коронарных и мозговых сосудах, является более значимым предиктором сердечно-сосудистых осложнений [7, 6, 5]. Возможность неинвазивного измерения центрального АД появилась благодаря развитию метода аппланационной тонометрии для целей контурного анализа пульсовой волны. В основе этого метода лежит принцип обратной функции преобразования, математически устанавливается связь двух сигналов: на входе системы регистрируется пульсовая волна в лучевой артерии, а на выходе — пульсовая волна в аорте [3, 1, 2, 4]. Этот метод позволяет не только измерить уровни центрального АД, но и изучить состояние сосудистой стенки, определить влияние различных факторов на формирование уровней АД в аорте и в периферических артериях, В России исследования в этом плане начались лишь в последние годы.

Целью настоящего исследования является анализ взаимоотношений между уровнями АД, измеренными на плечевой артерии и в аорте, установление факторов, определяющих уровни АД в центре и на периферии, выяснение возможности определения по уровням АД, измеренным на плечевой артерии, показателей центрального АД.

Материал и методы

Целям исследования служили 252 практически здоровых человека в возрасте от 16 до 86 лет (113 мужчин и 139 женщин), у которых уровень АД на плечевой артерии был ниже 140/90 мм рт. ст., не выявлены заболевания сердечно-сосудистой системы и другие заболевания, которые могут оказать отрицательное воздействие на сердце и сосуды.

Контурный анализ пульсовой волны проводился с помощью прибора SphygmoCor (AtCor Medical, Австралия). Регистрация пульсовой волны на лучевой артерии осуществлялась методом аппланационной тонометрии. Центральная пульсовая волна в аорте рассчитывалась автоматически программным обеспечением прибора с использованием обратной генерализованной функции преобразования. С целью калибровки центрального давления измерялось АД на плече с помощью автоматического сфигмоманометра (AND, Япония) после 10-минутного отдыха пациентов в положении сидя.

Результаты и обсуждение вой волны у обследованных нами практически здоро-

Уровни периферического и центрального АД, а вых людей представлены в таблице 1. также другие показатели контурного анализа пульсо-

Таблица 1. Показатели аппланационной тонометрии практически здоровых людей

Периферическое АД Центральное АД Дополнительные

Показатель M±SD показатель M±SD показатель M±SD

P SP 119,3±11,29 C SP 104,9±10,34 C AP 5,8±3,2

P P1 119,1±11,33 C P1 101, 3±8,85 C AGPH 8,9±15,62

P P2 101,7±13,24 C P2 104,2±10,71 C AG/75 9,1 ±14,24

P ESP 89,9±10,70 C ESP 97,4±10,50 C AI 113,0±22,13

P PP 43,5±10,24 C PP 28,0±7,00 P AI 61,2±21,58

P DP 75,7±8,50 C DP 76,9±8,51 C T1R 143,8± 12,53

P MP 89,9±8,74 C MP 89,9±8,75 C TTI 2062±296,0

Р SP-C SP 14,3±6,08 C MPS 97,6±9,20 C DTI 3331 ±402,1

Р Р1-С Р1 17,8±4,44 C MPD 85,7±8,71 C SVI 164,5±29,3

P MAX DPDT 716±206,8 C P1 HEIGHT 24,5±5,94 ED 282,1±26,2

Примечание. Периферическое АД (мм рт. ст.): P_SP - систолическое, Р_Р1 - в точке первого систолического

пика/плеча, Р_Р2 - в точке второго систолического пика/плеча, P_ESP - конечное систолическое, Р_РР - пульсовое, P_DP - диастолическое, Р_МР - среднее, P_SP-C_SP - амплификация периферического давления (разница между периферическим и центральным САД, Р_Р1-С_Р1 - неаугментированная амплификация (разница давлений в точках первого систолического пика/плеча, P_MAX_DPDT - скорость быстрого подъема систолической волны (характеризует фракцию выброса).

Центральное АД (мм рт. ст.): С_SP - систолическое, С_Р1 - давление в точке первого систолического пика/ плеча, С_Р2 - давление в точке второго систолического пика/плеча, С_ESP - конечное систолическое давление, С_РР - пульсовое, С_DP - диастолическое, С_МР - среднее, C_MPS - среднее систолическое, C_MPD - среднее диастолическое, С_Р1_НЕЮНТ - пульсовое давление в точке первого систолического пика/плеча. Дополнительные показатели: С_АР - давление аугментации, C_AGPH - аугментация центрального давления (%), C_AG/75 - аугментация центрального давления, скорректированная по частоте сердечных сокращений, С-А1 -индекс центральной аугментации (%), Р_А1 - индекс периферической аугментации (%), С_Т^ - время появления отраженной волны (мс), С_ТТ1 - площадь систолы, C_DT1 - площадь диастолы, C_SVI - показатель субэндокар-диальной жизнеспособности, ED - фракция выброса.

При традиционном измерении артериального давления (АД) на плечевой артерии определяются два экстремума - максимальное давление во время систолического пика и минимальное АД во время диастолы, по разнице этих двух давлений рассчитывается пульсовое давление. Что отражают эти уровни АД, от чего они зависят?

Как видно из полученных результатов, только уровни среднего АД на периферии и в аорте были абсолютно одинаковыми, а величина диастолическо-го АД в аорте была лишь на 1 мм рт. ст. выше, чем в лучевой артерии. Следует учитывать, что уровень ДАД, измеренный на плечевой артерии, да и в аорте, не отражает истинного уровня давления во время диастолы, - это конечное диастолическое давление. Диастола начинается после захлопывания створок аортального клапана (на пульсовой волне это отражается инцизурой), в это время на давление еще существенное влияние оказывает пульсовая волна, та ее часть, которая зависит от величины отраженных волн. Кровоток в различных органах, в первую очередь в сердце, зависит в большей степени от величины ДАД в начальный период диастолы, поэтому более точным показателем давления во время диастолы может быть уровень АД в начале диастолы,

оно соответствует конечному систолическому АД. Начальное диастолическое давление в аорте больше конечного диастолического АД на 20,5 мм рт. ст., а на лучевой артерии на 14,4 мм рт. ст. Разница между C_ESP и P_ESP у здоровых людей составила 7,5 мм рт. ст., а разница между конечным диастолическим давлением в центре и на периферии была всего лишь 1 мм рт. ст.

Давление во время систолического пика является признанным показателем систолического давления. Оно действительно отражает повреждающее действие давления на сосудистую стенку, но, по-видимому, не более того. Оно не может быть использовано в качестве показателя пропульсивной способности сердечно-сосудистой системы, тем более что величина систолического давления, благодаря явлению амплификации на периферии, существенно выше, чем в центре (P_SP-C_SP = 14,3±6,08 мм рт. ст.). Центральное САД, по сравнению с периферическим, более точно характеризует не только повреждающее действие пульсовой волны на органы-мишени, но и в большей степени отражает нагрузку на миокард. В этом плане более перспективным является центральное среднее систолическое АД (C MPS) и особенно индекс времени центрально-

го напряжения (С_ТТ1) — площадь систолы, который отражает работу сердца, нагрузку на миокард и потребность миокарда в кислороде.

Систолическое АД, как в центре, так и на периферии, определяется по вершине максимальной пульсовой волны. На периферии почти у всех здоровых людей это волна первого систолического пика, поэтому давление P_SP = Р_Р1, а в аорте максимальная пульсовая волна чаще соответствует отраженной

волне, поэтому С_SP > С_Р1 и почти соответствует

С_Р2. Систолическое давление в лучевой артерии в среднем на 14 мм рт. ст. выше, чем в аорте. Разница определяется усилением (амплификацией) пульсовой волны при прохождении ее по артериям руки. Причем амплифицируется не максимальная

Следует учесть, что определение САД только как переменной составляющей давления не совсем точное. При сокращении левого желудочка дополнительный объем крови, поступающий в аорту, лишь увеличивает то давление, которое в это время существует в аорте (конечное диастолическое давление). Оно составляет примерно 70% от уровня САД, а на долю переменной составляющей (пульсового давления) приходится только 30% от общей величины давления. По данным корреляционного анализа, величина периферического САД в наибольшей степени зависит от величины АД в точке

раннего систолического пика/плеча (Р_Р1). Это не

случайно. У подавляющего числа практически здоровых людей величина САД определяется по уровню АД именно в этой точке, обусловленной сердечным выбросом. Уровень САД несколько в большей степени коррелировал с уровнем периферического ПАД, чем ДАД.

Вполне естественно, что уровень периферического САД зависит от многих показателей центрального АД. Причем наиболее высокая корреляционная зависимость проявляется с уровнем АД в точке ранне-

пульсовая волна аорты, а пульсовая волна первого систолического пика, которая связана с сердечным выбросом. В свою очередь, усиление центрального САД происходит за счет отраженных волн — давления аугментации (С_АР). Все наши рассуждения в отношении усиления центрального и периферического САД касаются и пульсового давления, т. к. явления амплификации и аугментации происходят именно с пульсовым давлением.

Представление о том, какие факторы влияют на величину периферического САД, о каких процессах формирования центрального САД мы можем заключить по величине этого давления, дают результаты корреляционного анализа периферического САД с показателями контурного анализа пульсовой волны (табл. 2).

го систолического пика/плеча (С_Р1), даже большая,

чем с уровнем центрального САД. Это связано с тем, что на периферию распространяется пульсовая волна раннего систолического пика и именно она формирует величину САД на периферии. На втором месте по степени корреляции находится величина неаугмен-тированной амплификации. И это понятно: пульсовая волна раннего систолического пика, распространяясь по магистральным артериям, подвергается амплификации — усилению за счет отраженных волн, которые образуются на всех неровностях и наслаиваются на проходящую волну, не изменяют ее форму, но увеличивают ее амплитуду. Явление амплификации имеет важное физиологическое значение, происходит подпитывание пульсовой волны энергией, которая сохраняет пульсовую волну до периферии и обеспечивает капиллярный кровоток. Разница между величиной центрального АД в точке первого систолического пика/плеча и величиной центрального САД зависит от величины давления аугментации. Как показали результаты корреляционного анализа, на величину периферического САД явление аугментации центрального давления влияния не оказывает.

Таблица 2. Корреляционная зависимость периферического САД с показателями контурного анализа пульсовой волны

Показатели Коэф. Спирмена Р Показатели Коэф. Спирмена Р

Р DP 0,49 0,000 С MPD 0,63 0,000

Р РР 0,69 0,000 Р БР-С БР 0,40 0,000

Р Р1 0,99 0,000 Р Р1-С Р1 0,69 0,000

Р МЕА^ 0,70 0,000 С АР 0,005 0,937

Р ЕБР 0,56 0,000 С AGPH -0,03 0,576

С БР 0,82 0,000 С AG/75 -0,06 0,281

С DP 0,50 0,000 Р А1 -0,07 0,255

С РР 0,62 0,000 С А1 -0,03 0,581

С Р1 НЕЮНТ 0,66 0,000 С ТТ1 0,48 0,000

С Р1 0,92 0,000 С DTI 0,57 0,000

С ЕБР 0,69 0,000 с т 0,02 0,741

С МРБ 0,81 0,000 Р МАХ DPDT 0,60 0,000

В таблице 3 представлены результаты корреляционного анализа периферического ДАД с показателями контурного анализа пульсовой волны.

Таблица 3. Корреляционная зависимость периферического ДАД с показателями контурного анализа пульсовой волны

Показатели Коэф. Спирмена Р Показатели Коэф. Спирмена Р

Р БР 0,49 0,000 С МРй 0,96 0,000

Р РР -0,23 0,000 Р БР-С БР -0,29 0,000

Р Р1 0,48 0,000 Р Р1-С Р1 -0,21 0,001

Р Р2 0,73 0,000 С АР 0,25 0,000

Р MEANP 0,93 0,000 С AGPH 0,27 0,000

Р ЕБР 0,84 0,000 Р А1 0,29 0,000

С БР 0,74 0,000 С А1 0,27 0,000

С йР 0,99 0,000 С ТТ1 0,57 0,000

С РР -0,09 0,127 С йТ1 0,79 0,000

С Р1 НЕЮНТ -0,25 0,000 С БVI 0,07 0,268

С Р2 0,75 0,000 с т -0,13 0,037

С ЕБР 0,82 0,000 Р МАХ йРйТ -0,23 0,000

Как мы уже говорили, уровень периферического ДАД почти соответствует центральному, обычно ниже его на 1 мм рт. ст. По данным проведенного анализа, конечное периферическое ДАД проявляет высокую корреляционную зависимость с конечным центральным ДАД, с начальным диастолическим АД на периферии и в центре (P_ESP, C_ESP), со средним центральным диастолическим АД (C_MPD), поэтому может быть показателем и центрального диастоли-ческого давления. Наиболее высокую корреляционную зависимость диастолическое давление проявляет со средним давлением. Следует отметить, что в используемом нами методе аппланационной тонометрии использован не расчетный принцип определения среднего АД, данные получены на основании контурного анализа пульсовой волны определяется истинная величина этого давления. Среднее давление отражает кровоток в резистивных сосудах, поэтому можно полагать, что действительно уровень ДАД в первую очередь связан с состоянием резистивных сосудов, которые определяют общее периферическое сосудистое сопротивление (ОПСС).

Нами получена также прямая корреляционная зависимость ДАД между всеми показателями аугментации, что подчеркивает роль отраженных волн в поддержании диастолического АД как в центре, так и на периферии. Интересно отметить, что ДАД имеет обратную корреляционную зависимость между всеми показателями, характеризующими пульсовое давление.

В таблице 3 представлены результаты корреляционного анализа периферического ПАД с показателями контурного анализа пульсовой волны.

Самая высокая корреляция переменной составляющей АД — периферического ПАД — была с теми показателями, которые определяют величину пульсового АД. Во-первых, это величина пульсового дав-

ления в точке раннего систолического пика/плеча (С_Р1_НЕЮНТ), во-вторых, это степень амплификации (неаугментированной) этой пульсовой волны при прохождении ее по артериям плеча (Р_Р1-С_Р1), и, в-третьих, это показатель, отражающий фракцию выброса левого желудочка (P_MAX_DPDT). Значительно меньше была степень корреляции с центральным САД, т. к. величина его определяется и другими факторами (C_DP, С_АР). Несколько меньше была корреляция периферического ПАД с центральным ПАД, т. к. уровень центрального пульсового АД модифицируется давлением аугментации, что не находит отражения на уровне периферического пульсового АД. Не проявляло корреляционной связи пульсовое давление со средним давлением, и была обратная зависимость его от уровня ДАД и всех показателей, характеризующих аугментацию.

Заключение

Проведенные исследования свидетельствуют, что измерение артериального давления на плечевой артерии с определением двух экстремумов давления — максимального и минимального — дает ограниченную информацию о состоянии центрального давления. По уровню периферического давления можно оценить центральное конечное диастолическое давление, величина его отражает ОПСС. Уровень центрального систолического и пульсового давлений не соответствует аналогичным величинам АД, измеренным на плечевой артерии. Величина периферического пульсового давления отражает величину сердечного выброса и степень амплификации пульсового АД, но не соответствует центральному пульсовому давлению. Отраженные волны, аугментируя пульсовое давление, увеличивают центральное систолическое давление, поэтому оценить уровень центрального САД по величине периферического давления

невозможно. Значительно большую информацию о состоянии сердечно-сосудистой системы, о факторах, определяющих уровень АД, причинах его уве-

личения, повреждающем действии пульсовой волны на органы-мишени можно получить по показателям центрального АД.

ЛИТЕРАТУРА

1. Chen C.H., Nevo E., Fetics B. et al. Estimation of central aortic pressure waveform by mathematical transformation of radial tonometry pressure. Validation of generalized transfer function. Circulation. 1997. Vol. 95. P. 1827—1836.

2. Karamanoglou M., O'Rourke M.F., Avolio A.P. et al. An analysis of the relationship between central aortic and peripheral upper limb pressure waves in man. European Heart Journal. 1993; 14:160—167.

3. McDonald D.A., Taylor M.G. The hydrodynamics of the arterial circulation. Progress in Biophysics and Biophysical Chemistry. 1959; 9:107-173.

4. Pauca A.L., O'Rourke M.F., Kon N.D. Prospective Evaluation of a Method for estimating ascending aortic pressure from the radial artery pressure waveform. Hypertension 2001 ; 38:932-937.

5. Pini R., Cavallini M.C., Palmieri V. et al. Central but not brachial blood pressure predicts cardiovascular events in an unselected geriatric population J. Am Coll Caroiol. — 2008. — Vol. 51: 2432-2439.

6. Protogerou A.D., Papaioannou T.G., Blacher J. et al. Central blood pressure: do we need them in the management of cardiovascular disease? Is it a feasible therapeutic target? J. Hypertens. 2007; 25(2): 265—72.

7. Williams B., Lacy P.S., Thom S.M. et al. Differential impact of blood pressure-lowering drugs on central aortic pressure and clinical outcomes: principal results of the Conduit Artery Function Evaluation (CAFE) study. Circulation. — 2006. — Vol.113. — P. 1213—1225.

УДК: 616.13.16

клиническое значение новых показателей

жесткости сосудов

И.В. Милягина, В.А. Милягин, З.М. Шпынева, К.В. Шпынев, Ю.В. Лексина, М.А. Пурыгина, О.А. Агеенкова

ГОУ ВПО СГМА Росздрава, кафедра терапии, ультразвуковой и функциональной диагностики ФПК и ППС

Резюме

Центральные давление, индекс аугментации и скорость пульсовой волны (СПВ), индекс жесткости CAVI не могут использоваться как взаимозаменяемые показатели жесткости артерий. СПВ и индекс CAVI являются прямыми методами оценки сосудистой жесткости, определение центрального пульсового давления и индекса аугментации является непрямым суррогатным методом оценки жесткости артериальной стенки. Однако они дают важную дополнительную информацию об отраженной волне, о влиянии на нее факторов риска. Оптимальным является одновременный анализ центральной пульсовой волны и измерение СПВ, что реализовано в аппарате «SphygmoCor» (AtCor, Австралия).

Ключевые слова: аугментация, аппланационная тонометрия, артериальная жесткость, артериальное давление, пульсовая волна, центральное давление.

Summary

Central pressure, augmentation index and pulse wave velocity (PWV), stiffness index CAVI can not be used interchangeably to characterize arterial stiffness. PWV and CAVI values represent the results of direct measurement of arterial stiffness while measurement of central blood pressure and augmentation index is indirect surrogate method of arterial stiffness measurement. Nevertheless they represent important additional information about reflected wave and influence of risk factors on it. The best way is to evaluate both central blood pressure and PWV simultaneously that can be done using SphygmoCor (AtCor, Australia).

Key words: augmentation, applanation tonometry, arterial stiffness, blood pressure, pulse wave, central pressure.

Основу борьбы с сердечно-сосудистыми заболеваниями, наряду с популяционной стратегией, составляет концепция высокого риска [1]. Для выявления людей с высоким риском заболеваний сердечнососудистой системы необходимо иметь интеграль-

ный показатель риска, который накапливал бы воздействие отрицательных факторов в течение жизни и мог быть представлен в количественном выражении. Этим целям могут служить показатели жесткости сосудов, которая отражает биологический возраст