Abstract

Ikääntyminen johtaa moniin muutoksiin sydän- ja verisuonijärjestelmässä, mukaan lukien systolinen verenpainetauti, lisääntynyt sentraalinen verisuonten jäykkyys ja kohonnut pulssipaine. Tässä artikkelissa tarkastelemme ikään liittyvän lisääntyneen verisuonten jäykkyyden vaikutuksia systoliseen verenpaineeseen, pulssipaineeseen, augmentaatioindeksiin ja sydämen työmäärään. Lisäksi kuvaamme pulssiaaltonopeutta verisuonten jäykkyyden mittausmenetelmänä ja tarkastelemme lisääntyneen verisuonten jäykkyyden vaikutusta verisuonten terveyden indeksinä ja sydän- ja verisuonitautien haitallisten seurausten ennustajana. Lisäksi keskustelemme taustalla olevista mekanismeista ja siitä, miten niitä voidaan muuttaa tulosten muuttamiseksi. Näiden käsitteiden perusteellinen ymmärtäminen on ensiarvoisen tärkeää, ja sillä on terapeuttisia vaikutuksia yhä iäkkäämmälle väestölle.

1. Ikääntyvän sydän- ja verisuonijärjestelmän tunnusmerkit

Ikäännyttäminen johtaa moniin muutoksiin sydän- ja verisuonijärjestelmässä, mukaan lukien verisuonten jäykkyyden lisääntyminen. Itse asiassa ikään liittyvä verenpaineen nousu johtuu pääasiassa systolisen verenpaineen noususta samalla kun diastolinen verenpaine säilyy ennallaan tai laskee hieman. Tämä johtaa pulssipaineen nousuun (systolisen ja diastolisen verenpaineen välinen ero) . Systolinen verenpainetauti liittyy niin läheisesti ikääntymiseen, että 65-vuotiailla on 90 prosentin todennäköisyys sairastua verenpainetautiin elämänsä aikana . Eristetty systolinen verenpainetauti on yleisin verenpainetaudin alatyyppi keski-ikäisillä ja iäkkäillä, ja se liittyy kiinteästi valtimoiden lisääntyneeseen jäykkyyteen ja heijastuneiden aaltojen aiheuttamaan paineen nousuun. Muut kohonneen pulssipaineen syyt, kuten vaikea anemia, aortan vajaatoiminta, kilpirauhastulehdus tai arteriovenoosinen shunttaus, ovat paljon harvinaisempia.

Valtimoiden verenkiertoelimistöllä on kaksi päätehtävää. Ensinnäkin se toimii kanavana, joka kuljettaa hapekasta verta ja ravinteita elimiin. Toiseksi se tarjoaa tyynyn, joka pehmentää sydämen synnyttämiä pulsseja siten, että kapillaarinen verenkierto on lähes jatkuvaa. Ihmiskeho on pitkälle sopeutunut näiden toimintojen toteuttamiseen. Valtimoiden, erityisesti verisuonten, koostumus muuttuu merkittävästi siirryttäessä proksimaalisista (keskeiset suuret valtimot, esim. aortta ja sen suuret haarat) distaalisiin (perifeeriset, pääasiassa lihaksikkaat valtimot, esim. olkavarsi- tai sädekehävaltimot). Kun rinta-aortan vallitsevat kuituiset osat sisältävät pääasiassa elastiinia, distaalisemmat valtimot sisältävät pääasiassa kollageenia. Tämä ero on elintärkeä, jotta keskeiset verisuonet pystyvät säilyttämään Windkessel-toimintonsa, joka on sykkivän verenkierron pehmentäminen. Ikääntymisen myötä elastiinimolekyylien ristisilloittumisen häiriöt johtavat elastiinirakenteen heikkenemiseen ja altistavat kalsiumin ja fosforin aiheuttamalle mineralisaatiolle, mikä kaikki johtaa valtimoiden jäykkyyden lisääntymiseen. Ikääntyessä havaittava pulssipaineen nousu on valtimoiden jäykkyyden suora korvike. Verisuonten jäykkyyden lisääntymisellä on suoria vaikutuksia kammion ja valtimoiden väliseen kytkentään (sydämen ja systeemisen verisuoniston vuorovaikutus) . Systolisen verenpaineen nousu lisää vasemman kammion systolista työmäärää ja lisää vasemman kammion loppusystolista jäykkyyttä ja vähentää diastolista compliancea . Tämä johtaa lisääntyneeseen hapenkulutukseen, vasemman kammion hypertrofiaan ja mahdollisesti subendokardiaaliseen iskemiaan sydänlihaksen hapen tarjonnan ja kysynnän epätasapainon vuoksi.

2. Verisuonten jäykkyys : Mekanismit

Normaalilla nuorella verisuonipuulla, erityisesti aortalla, on kyky pehmentää pulssimaista kammiovirtausta ja muuttaa se lähes jatkuvaksi virtaukseksi . Tätä ilmiötä kuvataan usein Windkesselin toiminnaksi, ja se edellyttää suurta aortan komplianssia , joka määritellään tilavuuden muutoksena vasteena paineen muutokseen (𝐶=Δ𝑉/Δ𝑃). Verisuonten jäykkyys tai elastisuus on komplianssin käänteisluku. Tämä on erotettava i) resistanssista, joka kuvaa keskimääräisen paineen ja virtauksen välistä suhdetta, ja ii) impedanssista, jolla mitataan, kuinka paljon rakenne vastustaa liikettä, kun siihen kohdistuu tietty voima. Värähtelevissä järjestelmissä hetkellisiin mittauksiin vaikuttavat myös niitä välittömästi edeltävät mittaukset.

Tietyn valtimosegmentin elastisuus ei ole vakio, vaan se riippuu sen laajentavasta paineesta . Korkeampi laajentumispaine johtaa kollageenisäikeiden rekrytoitumisen lisääntymiseen ja siten kimmoisuuden vähenemiseen . Tämä laajentumispaine määräytyy valtimon keskipaineen mukaan, ja se on otettava huomioon aina, kun valtimon jäykkyyttä mitataan. Elastiinin lisäksi valtimon seinämän sileän lihaksen massa ja tonus vaikuttavat valtimon jäykkyyteen. Näin ollen endoteeli, joka pystyy muokkaamaan sileän lihaksen sävyä, vaikuttaa jäykkyyteen. Lisäksi myös verisuonen halkaisija vaikuttaa verisuonten jäykkyyteen. Yleensä pienemmät verisuonet ovat suhteellisesti jäykempiä kuin suuremmat verisuonet, koska niiden säde on pienempi. Suuri verisuoni voi ottaa vastaan suuremman tilavuuden samaa laajentumispaineen muutosta vastaan, joten sen joustavuus on suurempi. Lisäksi seinämän koostumus vaihtelee koon mukaan siten, että suurten keskusverisuonten verisuonet koostuvat pääasiassa elastiinista, kun taas perifeeriset johtovaltimot sisältävät suhteellisesti enemmän kollageenia. Ikääntymisen myötä valtimon seinämän rakenne muuttuu elastisen laminan murtumisen, lihasten kiinnityskohtien katoamisen, kollageenikuitujen lisääntymisen, paikallisen tulehduksen, verisuonten sileiden lihassolujen ja makrofagien infiltraation, fibroosin, limakalvomaisen aineksen laskeutumisen, verisuonten välikalvon sileiden lihassolujen nekroosin ja kalkkeutumisen seurauksena. Intima-mediaalinen paksuus kolminkertaistuu 20 ja 90 ikävuoden välillä. Merkittävä osa tästä ikääntymisen myötä tapahtuvasta koostumuksen muutoksesta on seurausta elastiinin murtumisesta, jolloin elastiini korvautuu vähitellen kollageenilla . Tämä johtaa merkittäviin ikään liittyviin muutoksiin verisuonistossa: se lisää valtimoiden jäykkyyttä, mikä johtaa systolisen verenpaineen nousuun ja pulssipaineen nousuun. Lisäksi nämä muutokset johtavat valtimoiden laajentumiseen, kun painoa kantava elastiini hajoaa .

Jäykkyyttä lisää myös pitkälle edenneen glykaation lopputuotteiden (AGE) kertyminen . Nämä ovat seurausta proteiinien (esim. kollageenin) peruuttamattomasta ei-entsymaattisesta glykaatiosta . Ristisilloittuminen ja AGE:iden muodostuminen voi koskettaa myös elastiinia, jolloin verisuonen seinämän elastinen matriisi hajoaa . Lisäksi AGE lisää happiradikaalien, proinflammatoristen sytokiinien, kasvutekijöiden ja verisuonten adheesiomolekyylien muodostumista . Nämä välittäjäaineet lisäävät verisuonten jäykkyyttä matriksin metalloproteinaasin välityksellä, lisäävät sileän lihaksen tonusta, heikentävät verisuonten laajentumista ja edistävät ateroskleroottisia plakkeja . Kassin ja muiden hiljattain tekemässä kliinisessä tutkimuksessa ei-entsymaattinen kehittyneiden glykaation lopputuotteiden ristisidosten katkaisija ALT-711:n on osoitettu parantavan valtimoiden kokonaismukavuutta ikääntyneillä ihmisillä, joilla on verisuonten jäykkyys, ja se voi näin ollen tarjota uudenlaisen terapeuttisen lähestymistavan tähän poikkeavuuteen .

Edellä mainittujen muutosten lisäksi verisuonten sileän lihaksen tonus ja endoteelisignaalien välittäminen vaikuttavat merkittävästi verisuonten jäykkyyteen . Mekaaninen stimulaatio voi suoraan muuttaa verisuonten tonusta solujen venytyksen, kalsiumsignalisaation muutosten, oksidatiivisen stressin ja typpioksidin tuotannon kautta . Endoteelista riippuvaisen vasorelaksaation tärkein välittäjä on typpioksidi (NO) . Sitä saadaan L-arginiinista NOS:n (typpioksidisyntetaasi) avulla. NOS:n irtikytkeytyminen eli reaktiivisten happilajien muodostuminen NO:n sijasta edistää ikään liittyvää endoteelin toimintahäiriötä, verisuonten lisääntynyttä jäykkyyttä, hitaampaa kammiorelaksaatiota ja ateroskleroosia, jotka kaikki lisäävät PWV:tä. NOS:n kytkeytymättömyydellä voi olla useita syitä, kuten substraatin (arginiini) tai kofaktorin (tetrahydrobiopteriini) rajallinen saatavuus sekä hiljattain tunnistettu posttranslationaalinen modifikaatio entsyymin glutathionylaatiolla (hapettunut glutationi) . Vasoaktiivisten vaikutustensa lisäksi NO moduloi S-nitrosylaation kautta matriksin ristisidontaentsyymin transglutaminaasin (TG) aktiivisuutta, mikä johtaa myös valtimoiden jäykistymisen lisääntymiseen . Muita mekanismeja, joiden on todettu edistävän verisuonten lisääntyneen jäykkyyden kehittymistä ikääntyessä, ovat NOS:n ilmentymisen väheneminen , ksantiinioksidaasiaktiivisuuden lisääntyminen ja reaktiivisten happilajien lisääntyminen , kun taas jäykistyminen itsessään voi johtaa NOS:n aktiivisuuden vähenemiseen.

3. Verisuonten jäykkyyden mittaaminen

Valtimopaineen aaltomuoto on yhdistelmä kahdesta aaltomuodosta, nimittäin eteenpäin suuntautuvasta paineaallosta, joka johtuu kammion supistumisesta ja veren ulosvirtauksesta aorttaan, ja taaksepäin suuntautuvasta aallosta, joka syntyy heijastuksista verisuonten haarautumispisteissä ja kohdissa, joissa on impedanssin epäsuhta (haarautumispisteissä, verisuonten läpimitan jyrkässä muutoksessa ja korkean resistanssin omaavissa valtimoiden kohdissa) (kuva 1) . Tämän aallon kulkunopeutta valtimoa pitkin kutsutaan pulssiaaltonopeudeksi (PWV) . Nuorissa verisuonissa heijastunut aalto saapuu takaisin aortan juureen diastolen aikana . Valtimon lisääntynyt jäykkyys, jota esiintyy esimerkiksi ikääntymisen yhteydessä, johtaa PWV:n kasvuun, ja heijastunut aalto saapuu takaisin keskusverenkiertoon systolisen ulosvirtauksen aikana. Tämä lisää eteenpäin suuntautuvaa aaltoa, jolloin systolinen verenpaine nousee ja pulssipaine kasvaa. Tämä vahvistuminen voidaan kvantifioida mittaamalla vahvistumisindeksi applanaatiotonometriaa käyttäen. Lisääntynyttä komponenttia edustaa ensimmäisen ja toisen systolisen huipun välinen ero, ja augmentaatioindeksi määritellään tämän komponentin ja pulssipaineen suhteena (kuva 2). Näin ollen augmentaatioindeksi edustaa monimutkaista aaltoheijastuksen mittausta ja sisältää valtimon jäykkyyden, mutta ei itsessään ole jäykkyyden mittausta. Toinen verisuonten jäykkyyden indeksi on pulssipaineen vahvistuminen, joka voidaan määrittää proksimaalisen pulssipaineen ja distaalisen pulssipaineen amplitudin suhteena . Huomattavaa on, että Mitchell et al. ovat hiljattain esittäneet näyttöä, joka kyseenalaistaa heijastuneen paineaallon hallitsevan roolin. He tutkivat valikoimatonta yhteisöpohjaista väestöä ja ehdottivat, että pulssipaineen nousu elämän loppuvaiheessa johtuu pääasiassa eteenpäin suuntautuvan paineaallon amplitudin kasvusta ja että aallon heijastumisella on vain vähäinen merkitys . Riippumatta siitä, mikä tekijä vaikuttaa eniten, ikääntymiseen liittyy systolinen hypertensio, kohonnut pulssipaine ja lisääntyneet kammion kuormitusolosuhteet. Augmentaatioindeksiä, pulssipaineen vahvistumista ja erityisesti PWV:tä hyödynnetään yhä useammin sydän- ja verisuonitautien merkkiaineena . PWV kasvaa jäykkyyden myötä, ja se määritellään Moens-Kortewegin yhtälöllä: PWV = √(𝐸ℎ/2𝑝𝑅), missä 𝐸 on valtimon seinämän Youngin moduuli, ℎ on seinämän paksuus, 𝑅 on valtimon säde ja 𝑝 on veren tiheys. Tästä melko monimutkaisesta kaavasta huolimatta PWV:n mittaaminen on suhteellisen yksinkertaista. Valtimon pulssiaalto rekisteröidään sekä proksimaalisesta valtimokohdasta (esim. yhteinen kaulavaltimo) että distaalisesta valtimokohdasta (esim. reisivaltimo tai rannevaltimo) . Pulssiaallon saapumisen välinen viive saadaan joko samanaikaisella mittauksella tai määrittämällä se EKG:n R-aallon huipun mukaan. Etäisyys mitataan kehon pinnalta ja PWV lasketaan etäisyytenä/aikana (m/s). Kahden pisteen välisen etäisyyden mittaus on vain arvio todellisesta etäisyydestä, kun otetaan huomioon yksilöllinen kehon habitus. Arteriaalinen pulssiaalto voidaan havaita paineherkillä antureilla, Doppler-ultraäänellä tai applanaatiotonometrialla. Toinen ei-invasiivinen mutta monimutkaisempi vaihtoehto on PWV:n mittaaminen magneettikuvauksella. Tämän etuna on paineaallon tarkan reitin määrittäminen, mutta se on aikaa vievää, kliinisesti epäkäytännöllistä ja erittäin kallista.

Kuva 1

Kuvissa havainnollistetaan valtimopaineen aaltomuodon koostumusta kammion supistumisen synnyttämän eteenpäin suuntautuvan paineaallon ja heijastuneen aallon yhdistelmästä. MAP: keskimääräinen valtimopaine; SBP: systolinen verenpaine (ks ).

(a)

(b)

(a)
(b)

Kuva 2

Skeemaattinen esitys pulssipaineen vahvistuksesta. Kuvassa on esitetty rintavaltimon ja keskusaortan painekäyrät nuorelta henkilöltä, jonka verisuonisto on erittäin taipuisa (vasemmalla), ja vanhalta henkilöltä, jonka verisuonisto on jäykkä (oikealla). Vaikka rintarangan verenpaineet ovat samankaltaiset, keskusverenpaineet vaihtelevat huomattavasti. Nuorilla henkilöillä 𝑃1 (joka osuu yhteen systolisen verenpaineen kanssa) merkitsee ulospäin kulkevaa verenpaineaaltoa, kun taas 𝑃2 edustaa heijastuneen paineaallon saapumista diastoleen, mikä lisää diastolista verenpainetta ja sepelvaltimoiden täyttymistä. Pulssipaineen nousu vanhoissa, jäykissä verisuonissa johtaa 𝑃2:n merkittävään kasvuun verrattuna 𝑃1:een, koska aallon heijastuminen tapahtuu aikaisemmin ja nopeammin, mikä johtaa systolisen verenpaineen nousuun. Augmentaatioindeksi lasketaan toisen (𝑃2) ja ensimmäisen (𝑃1) systolisen huipun erotuksena (delta 𝑃) prosentteina pulssipaineesta (ks. ).

Keskusvaltimoiden jäykkyyttä voidaan arvioida noninvasiivisesti mittaamalla pulssiaaltojen aaltonopeus, arvioimalla paineaaltomuodot tai mittaamalla pulssipaine. Varovaisuutta on noudatettava, kun pulssipaine käytetään sentraalisen jäykkyyden indeksinä. Perifeerisissä valtimoissa heijastuskohdat ovat lähempänä, mikä johtaa paineaallon voimistumiseen perifeerisissä valtimoissa. Näin ollen nuorilla henkilöillä, joilla on terveet verisuonten ominaisuudet, perifeerinen pulssipaine on yleensä suurempi. Iäkkäillä henkilöillä, mukaan lukien potilaat, joilla on verenpainetauti tai diabetes, keskeinen pulssipaine nousee muuttuneiden jäykkyysominaisuuksien vuoksi, ja keskeinen pulssipaine voi lähestyä perifeeristä pulssipaineita ja olla jopa yhtä suuri kuin perifeerinen pulssipaine.

4. Verisuonten jäykkyysmittaukset ennusteindikaattorina

Monissa suurissa epidemiologisissa tutkimuksissa, mukaan lukien eräs Framinghamin kohortteihin kuuluvista tutkimuksista, joihin kuului 2232 potilasta, todettiin systolisen verenpaineen ja pulssin aallonopeuden merkitys haitallisten sydän- ja verisuonitapahtumien ennusmerkkinä . Lisätutkimukset ovat osoittaneet, että rintapulssipaine on vahva ja riippumaton kongestiivisen sydämen vajaatoiminnan ja aivohalvauksen ennustaja hypertensiivisillä potilailla ja väestössä yleensä . ABC-tutkimuksessa, johon osallistui 2488 iäkästä osallistujaa, korkeampi PWV oli yhteydessä korkeampaan sydän- ja verisuonikuolleisuuteen, sydämen vajaatoimintaan ja aivohalvaukseen iän, sukupuolen, rodun, systolisen verenpaineen, tunnettujen sydän- ja verisuonitautien ja muiden tunnustettujen sydän- ja verisuonitautien riskitekijöiden mukauttamisen jälkeen. Samanlaisia tuloksia saatiin Rotterdamin tutkimuksessa, johon osallistui 2835 tervettä henkilöä ja joka osoitti, että aortan pulssiaallon nopeus on itsenäinen sepelvaltimotaudin ja aivohalvauksen ennustaja . Monica-tutkimus, johon osallistui 1 678 40-70-vuotiasta henkilöä ja jossa seurattiin 10 vuoden ajan, osoitti, että lisääntynyt aortan pulssiaallon nopeus ennusti sydän- ja verisuonitautien yhdistelmää . Tämä toistettiin hiljattain Wangin ym. tutkimuksessa, jossa tutkittiin 1 980 avohoitopotilasta (keski-ikä 50 ± 13 vuotta), joiden seuranta-aika oli 10 vuotta, ja jossa osoitettiin, että PWV oli merkitsevästi yhteydessä kokonaiskuolleisuuteen ja sydän- ja verisuonitautikuolleisuuteen riippumatta aiemmasta sydän- ja verisuonitaudista . Samankaltaisia tuloksia saatiin 3520 henkilöä käsittävässä Strong Heart Study -tutkimuksessa, joka osoitti, että noninvasiivisesti määritetty keskeinen pulssipaine ennustaa paremmin verisuonten liikakasvua, ateroskleroosia ja sydän- ja verisuonitautitapahtumia kuin rinnanympärysverenpaine . ASCOT-tutkimus, johon osallistui 259 henkilöä, vahvisti nämä havainnot , samoin kuin Safarin ym. 180 potilaalla tekemä tutkimus, joka osoitti, että pulssipaineen voimistuminen on riippumaton kaikkien syiden kuolleisuuden ennustaja. Kriittisen tärkeä Dublin Outcome Study -tutkimus, johon osallistui 11 291 henkilöä ja johon kuului keski-ikäisiä osallistujia, joilla ei ollut verenpainetautia, osoitti selvästi, että valtimoiden jäykkyysindeksi ja pulssipaine olivat riippumattomia sydänkuolleisuuden ja aivohalvauksen ennustajia. Tämä vahvistui jälleen Pariisissa tehdyssä vielä suuremmassa tutkimuksessa, johon osallistui 125 151 keski-ikäistä potilasta 12 vuoden ajan ilman sydän- ja verisuonitauteja, jotka kävivät säännöllisessä terveystarkastuksessa . Kirjoittajat osoittivat, että rintapulssipaine, laskennallinen kaulavaltimopulssipaine ja kaulavaltimon ja rintapulssipaineen välinen pulssipaineen vahvistuminen ennustivat kaikki sydän- ja verisuonikuolleisuutta, ja kaulavaltimon ja rintapulssipaineen välinen pulssipaineen vahvistuminen oli vahvin ennustaja.

Sen lisäksi, että pulssipaine on sydän- ja verisuonitapahtumien ennustaja väestössä, sen on myös osoitettu olevan itsenäisesti ja merkitsevästi yhteydessä munuaisten toimintahäiriöihin ja maksan vajaatoimintapotilaiden munuaisten vajaatoimintapotilaiden toimintaan koronaari- ja pallonpohjavesipainesiirin ohitusleikkausleikkauksessa . Tässä kansainvälisessä prospektiivisessa monikeskuksisessa kliinisessä tutkimuksessa, johon osallistui 4801 potilasta, jokainen 20 mmHg:n nousu perioperatiivisessa pulssipaineessa yli 40 mmHg:n liittyi munuaisten toimintahäiriön tai munuaisten vajaatoiminnan merkittävään lisääntymiseen . Lisäksi kohonneen pulssipaineen on osoitettu ennustavan aivohalvausta sydänleikkauksen jälkeen . Viime aikoina pulssipaineen on myös osoitettu olevan riippumaton kardiovaskulaarikuolemien ennustaja vastaavassa kohortissa sepelvaltimoiden ohitusleikkauksen jälkeen .

Vlachopoulosin ym. hiljattain laatimassa systemaattisessa katsauksessa ja meta-analyysissä arvioitiin 17 pitkittäistutkimusta, joissa tutkittiin aortan PWV:n vaikutuksia yhteensä 15 877 potilaan kohdalla keskimäärin lähes 8 vuoden ajan . He osoittivat, että yhdistetyt suhteelliset riskit kasvavat asteittain ensimmäisestä tertiilistä kolmanteen tertiiliin. Lisäksi he jakoivat analyysinsä kolmeen luokkaan: (a) korkea vs. matala aortan PWV, (b) aortan PWV:n nousu 1 m/s ja (c) aortan PWV:n nousu 1 standardipoikkeaman verran, jotka kaikki osoittavat, että korkean riskin (sepelvaltimotautia, munuaissairautta, verenpainetautia tai diabetesta sairastavilla henkilöillä) ja matalan riskin henkilöillä (väestö yleensä) sydän- ja verisuonitautitapahtumien kokonaismäärän, sydän- ja verisuonitauteihin liittyvien kuolemien ja kaikkien syiden aiheuttaman kuoleman määrän lisääntyminen lisääntyisi (kuva 3). Näin ollen he päättelevät, että PWV on erittäin voimakas sydän- ja verisuonitapahtumien ja kokonaiskuolleisuuden ennustaja, ja tukevat aortan pulssiaallon nopeuden käyttöönottoa kliinisessä käytännössä. Tutkimusta seurasi aloite, jonka tarkoituksena oli määrittää ja vahvistaa viitearvot pulssiaaltonopeudelle terveillä henkilöillä, minkä perusteella voidaan nyt tunnistaa henkilöt, joilla on suurempi riski tietyssä ikäryhmässä .

(a)

(b)

(c)

(a)
(b)
(c)

Kuva 3

Tässä kuvassa on esitetty yhdistetty RR ja 95 %:n CI:t aortan PWV:n ja CV-tapahtumien kokonaismäärän osalta (a), CV-kuolleisuus (b) ja kokonaiskuolleisuus (c) lähtötason riskin ja tautitilan mukaan. Tiedot on esitetty korkean vs. matalan aortan pulssiaaltonopeuden (PWV) (vasen sarake), aortan PWV:n lisääntymisen 1 m/s (keskimmäinen sarake) ja aortan PWV:n lisääntymisen 1 SD:n (oikea sarake) osalta (ks. ).

5. Verisuonten jäykkyys ja hoito-/hoitostrategiat

Keskipulssinpaine on vahva kardiovaskulaaristen haittavaikutusten ennustaja. CAFE-tutkimuksessa, johon osallistui 2199 potilasta viidessä keskuksessa, arvioitiin kahta erilaista verenpainehoitoa . Amlodipiinin ja ACE:n estäjän yhdistelmä alensi keskuspainetta paremmin kuin atenololin ja tiatsididiureetin yhdistelmä . Näin oli siitä huolimatta, että molemmat lääkehoidot alensivat rintakehän verenpainetta yhtä paljon. Lisäksi pitkäaikaiset kardiovaskulaariset tulokset olivat paremmat ryhmässä, jota hoidettiin amlodipiinin ja ACE:n estäjän yhdistelmällä. Kirjoittajat ehdottivat, että erot aortan keskuspaineissa voivat olla mahdollinen mekanismi, joka on eri verenpainelääkkeiden erilaisten kliinisten tulosten taustalla. Myöhemmät analyysit osoittivat, että pääasiallinen syy siihen, että beetasalpaajilla ja diureetilla ei ollut ilmeistä vaikutusta keskuspaineisiin, oli se, että beetasalpaajat alensivat sykettä enemmän kuin amlodipiini ja ACE:n estäjät. Tämä johtaa korkeampaan augmentaatioindeksiin ja siten korkeampiin aortan keskuspaineisiin. Tähän on kaksi syytä: (i) sykkeen aleneminen johtaa iskutilavuuden kasvuun sydämen minuuttitilavuuden ylläpitämiseksi, mikä jäykkään aorttaan purkautuessaan aiheuttaa systolisen verenpaineen nousun, ii) sykkeen aleneminen pidentää sydämen syklin kestoa, mikä viivästyttää lähtevän pulssiaallon huipun saavuttamista ja saa heijastuneen aallon palaamaan myöhäisessä systolessa, mikä myös johtaa systolisen verenpaineen nousuun. Kun nämä tutkijat olivat oikaisseet syketaajuuden, erot sentraalisissa systolisissa ja pulssipaineissa hoitohaarojen välillä eivät enää olleet merkitseviä, ja erot sentraalisen verenpaineen nousun indekseissä olivat minimaalisia.

Vaskulaarisen jäykkyyden tutkimusta motivoi halu ymmärtää ja kuulustella sen taustalla olevia mekanismeja ja siten muokata jäykkyyttä ja siitä johtuvia kardiovaskulaarisia seurannaisvaikutuksia. Verisuonten jäykkyyden vähentämiseen on yhdistetty monia toimenpiteitä, joihin liittyy elämäntapojen ja ruokavalion muutoksia, esimerkiksi tupakoinnin lopettaminen , tyydyttymättömien rasvahappojen , isoflavonien (joita on runsaasti soijapavuissa) , vähennetty suolan saanti ravinnosta , säännöllinen sydän- ja verisuoniliikunta ja kohtuullinen alkoholinkäyttö. Muita strategioita ovat farmakologiset toimenpiteet, kuten kalsiumkanavan salpaajat, diureetit, ACE:n estäjät, beetasalpaajat, nitraatit, fosfodiesteraasi-5:n estäjät ja statiinit. Vaikka kaikki nämä hoidot alentavat verenpainetta, niiden vaikutus valtimoiden jäykkyyteen on vain vaatimaton. De Lucan ym. 146 koehenkilöllä tekemä REASON-tutkimuksen osatutkimus osoitti, että ACE:n estäjän ja ei-tiatsidisulfonamidin yhdistelmä alensi vasemman kammion massaa sekä keskus- ja rannevaltimon verenpainetta enemmän kuin atenololihoito . Samankaltaisia tuloksia saatiin Morganin ym. 32 iäkästä potilasta koskeneessa tutkimuksessa; he osoittivat, että beetasalpaajien aiheuttama paineen nousu oli suurempi kuin lumelääkkeellä, kun taas ACE:n estäjien, kalsiumkanavan salpaajien tai diureettien aiheuttama paineen nousu oli huomattavasti vähäisempää lumelääkkeeseen verrattuna . Alhaisimmat aortan keskuspaineet saavutettiin kalsiumin salpaajilla ja diureeteilla . Hayashin ym. 24:llä normotensiivisellä iäkkäällä henkilöllä tekemässä pienessä tutkimuksessa ACE:n estäjän antaminen paransi ikään liittyvää kaulavaltimon jäykkyyden lisääntymistä . Nitraatit eivät sen sijaan vaikuttaneet aortan jäykkyyteen, vaikka ne alensivat pulssipaineita selektiivisen venodilataation ja perifeerisen aaltoheijastuksen vaimenemisen kautta . Fosfodiesteraasi-5:n estäjät, kuten sildenafiili, toimivat samalla tavalla kuin nitraatit ja vähentävät myös aaltoheijastusta ja alentavat pulssipaineita, mutta ilman nitraattien sivuvaikutuksia . Valtimoiden jäykkyyttä voitaisiin mahdollisesti parantaa HMG-co A -entsyymin estolla statiinien avulla, vaikka tämä vaikutus johtuu ainakin osittain LDL-kolesterolin vähenemisestä ja NOS-aktivaatiosta . Tuoreessa meta-analyysissä, johon osallistui 471 henkilöä, ei kuitenkaan pystytty osoittamaan, että statiinit vähentäisivät valtimoiden jäykkyyttä. Kirjoittajat suosittelivat, että prospektiiviset satunnaistetut kliiniset tutkimukset olisi suoritettava, jotta päästäisiin vankempiin johtopäätöksiin .

6. Johtopäätökset

Ikäännyttäminen johtaa moniin muutoksiin sydän- ja verisuonijärjestelmässä, ja se on voimakas epäsuotuisten sydän- ja verisuonitapahtumien ennustaja. Tämän prosessin tunnusmerkki on lisääntynyt sentraalinen verisuonten jäykkyys, mikä johtaa heijastuneen pulssiaallon aikaisempaan paluuseen, mikä lisää eteenpäin suuntautuvaa aaltoa ja näin ollen lisää sentraalista systolista verenpainetta, leventää pulssipaineita, lisää sydämen kuormitusolosuhteita ja vaarantaa elintärkeiden elinten perfuusion. Vaikka systolinen verenpaine ja pulssipaine ovat tämän prosessin korvikkeita, verisuonten jäykkyyttä voidaan mitata tarkemmin käyttämällä pulssiaaltonopeutta (karotis-femoraalinen) .

Vaskulaarisen jäykkyyden, joka on verisuonten terveyden indeksi, on osoitettu antavan riippumattoman ennustearvon epäsuotuisille sydän- ja verisuonitauteihin liittyville seurauksille. Verisuonten jäykkyys on mahdollisesti muokattavissa, jos ymmärrämme sen taustalla olevat erityiset mekanismit. Tärkeää on, että vaikka kohdennettuja hoitoja ei olisikaan, näiden käsitteiden ymmärtämisellä on ennusteellisia vaikutuksia, ja tämä käsite on jo vakiintunut kardiologiassa ja kehittymässä perioperatiivisen lääketieteen alalla.

Rahoitus

D. E. Berkowitz ja D. Nyhan saivat rahoitusta NIH R01 105296:lta.

Kiitokset

Tekijät haluavat kiittää kaikkia Shoukas-Berkowitzin laboratorion jäseniä heidän tuestaan tässä hankkeessa ja Mary Ann Andersonia sihteerityöavusta.