Abstract
Starzenie się prowadzi do wielu zmian w układzie sercowo-naczyniowym, w tym nadciśnienia skurczowego, zwiększonej centralnej sztywności naczyń i zwiększonego ciśnienia tętna. W niniejszej pracy omówimy wpływ zwiększonej sztywności naczyń związanej z wiekiem na skurczowe ciśnienie krwi, ciśnienie tętna, wskaźnik augmentacji oraz obciążenie serca. Dodatkowo opiszemy prędkość fali tętna jako metodę pomiaru sztywności naczyniowej oraz wpływ zwiększonej sztywności naczyniowej jako wskaźnika zdrowia naczyń oraz predyktora niekorzystnych wyników sercowo-naczyniowych. Ponadto omówimy mechanizmy leżące u podstaw tego zjawiska oraz sposoby ich modyfikacji w celu zmiany wyników. Dokładne zrozumienie tych koncepcji jest niezwykle ważne i ma implikacje terapeutyczne dla coraz starszej populacji.
1. Cechy charakterystyczne starzejącego się układu sercowo-naczyniowego
Starzenie się prowadzi do wielu zmian w układzie sercowo-naczyniowym, w tym do zwiększonej sztywności naczyń. W rzeczywistości, związane z wiekiem wzrosty ciśnienia krwi są głównie przypisywane wzrostowi skurczowego ciśnienia krwi przy jednoczesnym utrzymaniu lub niewielkim spadku rozkurczowego ciśnienia krwi. Prowadzi to do wzrostu ciśnienia tętna (różnica między ciśnieniem skurczowym i rozkurczowym). Nadciśnienie skurczowe jest tak ściśle związane ze starzeniem się organizmu, że osoby w wieku 65 lat mają 90% szans na rozwój nadciśnienia w ciągu całego życia. Izolowane nadciśnienie skurczowe jest najczęstszym podtypem nadciśnienia u osób w średnim i starszym wieku i jest ściśle związane ze zwiększoną sztywnością tętnic i wzrostem ciśnienia przez fale odbite. Inne przyczyny rozszerzonego ciśnienia tętna, w tym ciężka niedokrwistość, niewydolność aorty, tyreotoksykoza lub przesunięcie tętniczo-żylne, są znacznie rzadsze.
Układ tętniczy pełni dwie główne funkcje. Po pierwsze, działa jako przewód dostarczający natlenioną krew i składniki odżywcze do narządów. Po drugie, stanowi poduszkę łagodzącą pulsacje generowane przez serce, dzięki czemu przepływ krwi kapilarnej jest prawie ciągły. Organizm ludzki jest bardzo dobrze przystosowany do pełnienia tych funkcji. Skład tętnic, a zwłaszcza ich środkowych odcinków, zmienia się znacząco w miarę przechodzenia od odcinka proksymalnego (duże tętnice centralne, np. aorta i jej główne odgałęzienia) do odcinka dystalnego (tętnice obwodowe, głównie mięśniowe, np. ramienne lub promieniowe). Podczas gdy dominujące elementy włókniste w aorcie piersiowej zawierają głównie elastynę, bardziej dystalne tętnice zawierają głównie kolagen. Różnica ta jest niezbędna, aby naczynia centralne zachowały swoją funkcję Windkessela, polegającą na amortyzowaniu pulsacyjnego przepływu krwi. Wraz ze starzeniem się zaburzenie wiązań krzyżowych cząsteczek elastyny prowadzi do osłabienia macierzy elastyny z predyspozycją do mineralizacji przez wapń i fosfor, z których wszystkie prowadzą do zwiększenia sztywności tętnic. Poszerzające się ciśnienie tętna obserwowane wraz ze starzeniem się jest bezpośrednim surogatem sztywności tętnic. Wzrost sztywności naczyń krwionośnych ma bezpośredni wpływ na sprzężenie komorowo-tętnicze (interakcja serca z naczyniami systemowymi). Wzrost skurczowego ciśnienia krwi zwiększa obciążenie skurczowe lewej komory i zwiększa sztywność końcowoskurczową lewej komory oraz zmniejsza podatność rozkurczową. Prowadzi to do zwiększonego zużycia tlenu, przerostu lewej komory i potencjalnie niedokrwienia podwsierdziowego z powodu braku równowagi w podaży i zapotrzebowaniu mięśnia sercowego na tlen.
2. Sztywność naczyń: Mechanisms
Normalne młode drzewo naczyniowe, szczególnie aorta, ma zdolność amortyzowania pulsacyjnego wyrzutu komorowego i przekształcania go w prawie ciągły przepływ . Zjawisko to jest często określane jako funkcja Windkessela i wymaga wysokiego stopnia podatności aorty, definiowanej jako zmiana objętości w odpowiedzi na zmianę ciśnienia (𝐶=Δ𝑉/Δ𝑃). Sztywność lub elastyczność naczyń jest odwrotnością podatności. Należy ją odróżnić od (i) oporu, który charakteryzuje zależność między średnim ciśnieniem a przepływem oraz (ii) impedancji, która jest miarą tego, jak bardzo struktura opiera się ruchowi, gdy poddana jest działaniu danej siły. W systemach oscylacyjnych na chwilowe pomiary wpływają również te, które bezpośrednio je poprzedzają.
Sprężystość danego segmentu tętnicy nie jest stała, ale raczej zależy od jego ciśnienia rozpierającego . Wyższe ciśnienie rozpierające prowadzi do zwiększenia rekrutacji włókien kolagenowych, a tym samym do zmniejszenia elastyczności. To ciśnienie rozpierające jest określane przez średnie ciśnienie tętnicze i musi być brane pod uwagę przy każdym pomiarze sztywności tętnic. Oprócz elastyny, na sztywność tętnic wpływa także napięcie i objętość mięśni gładkich ściany tętnicy. Tak więc śródbłonek ze względu na swoją zdolność do modulowania napięcia mięśni gładkich moduluje sztywność. Ponadto na sztywność naczyń wpływa również ich średnica. Ogólnie rzecz biorąc, mniejsze naczynia są relatywnie sztywniejsze niż większe z powodu ich mniejszego promienia. Duże naczynie może przyjąć większą objętość dla tej samej zmiany ciśnienia rozpierającego, a zatem ma większą podatność. Ponadto, skład ściany zmienia się w zależności od rozmiaru, przy czym ściany dużych naczyń centralnych składają się głównie z elastyny, podczas gdy tętnice obwodowe zawierają stosunkowo więcej kolagenu. Wraz ze starzeniem się struktura ściany tętnicy ulega zmianie w wyniku pęknięć blaszki sprężystej, utraty przyczepów mięśniowych, wzrostu ilości włókien kolagenowych, miejscowego stanu zapalnego, nacieku komórek mięśni gładkich naczyń i makrofagów, włóknienia, odkładania się śluzu, ogniskowej martwicy komórek mięśni gładkich i zwapnienia. Grubość intima-medial trzykrotnie zwiększa się między 20 a 90 rokiem życia. Główny składnik tej zmiany składu wraz ze starzeniem się jest konsekwencją pękania elastyny, przy czym elastyna jest stopniowo zastępowana przez kolagen. Powoduje to poważne, związane z wiekiem zmiany w naczyniach krwionośnych: zwiększa sztywność tętnic, prowadząc do wzrostu skurczowego ciśnienia krwi i rozszerzenia ciśnienia tętna. Ponadto zmiany te powodują rozszerzenie tętnic jako ciężar elastyny rozpada .
Sztywność jest również zwiększona przez gromadzenie zaawansowanych produktów końcowych glikacji (AGE) . Wynikają one z nieodwracalnego nieenzymatycznego glikacji białek (np. kolagenu) . Tworzenie wiązań krzyżowych i AGEs może również obejmować elastynę, degradując elastyczną matrycę ściany naczynia. Ponadto AGE zwiększają powstawanie rodników tlenowych, cytokin prozapalnych, czynników wzrostu i cząsteczek adhezji naczyniowej. Mediatory te zwiększają sztywność naczyń poprzez metaloproteinazę macierzy, zwiększając napięcie mięśni gładkich, osłabiając wazodylatację i promując powstawanie blaszek miażdżycowych. W ostatnim badaniu klinicznym przeprowadzonym przez Kass i wsp. wykazano, że nieenzymatyczny rozbijacz wiązań krzyżowych zaawansowanych produktów końcowych glikacji ALT-711 poprawia całkowitą zgodność tętnic u ludzi w podeszłym wieku ze sztywnością naczyń, a zatem może stanowić nowe podejście terapeutyczne do tej nieprawidłowości .
W uzupełnieniu do wyżej wymienionych zmian, napięcie mięśni gładkich naczyń i sygnalizacja śródbłonka wywierają znaczący wpływ na sztywność naczyń . Mechano-stymulacja może bezpośrednio zmienić ton naczyniowy przez rozciąganie komórek, zmiany w sygnalizacji wapnia, stres oksydacyjny i produkcję tlenku azotu. Głównym mediatorem zależnej od śródbłonka wazorelaksacji jest tlenek azotu (NO). Jest on uzyskiwany z L-argininy przez NOS (syntetazy tlenku azotu). Odsprzęganie NOS, czyli wytwarzanie reaktywnych form tlenu zamiast NO, przyczynia się do związanej z wiekiem dysfunkcji śródbłonka, zwiększonej sztywności naczyń, wolniejszej relaksacji komór i miażdżycy, a wszystkie te czynniki zwiększają PWV. Odłączenie NOS może mieć kilka przyczyn, w tym ograniczoną dostępność substratu (argininy) lub kofaktora (tetrahydrobiopteryny), jak również niedawno zidentyfikowaną modyfikację potranslacyjną przez enzym glutationylacji (utleniony glutation). Oprócz działania wazoaktywnego, NO moduluje aktywność enzymu transglutaminazy (TG) poprzez S-nitrozylację, co również prowadzi do zwiększenia sztywności tętnic. Inne mechanizmy uznane za przyczyniające się do rozwoju zwiększonej sztywności naczyń w procesie starzenia się obejmują spadek ekspresji NOS , wzrost aktywności oksydazy ksantynowej oraz wzrost ilości reaktywnych form tlenu , podczas gdy samo usztywnienie może prowadzić do spadku aktywności NOS .
3. Pomiary sztywności naczyń
Kształt fali ciśnienia tętniczego jest złożeniem dwóch fal, a mianowicie fali ciśnienia do przodu spowodowanej skurczem komór i wyrzutem krwi do aorty oraz fali do tyłu utworzonej przez odbicia w punktach rozgałęzienia naczyń i w punktach niedopasowania impedancji (punkty rozgałęzienia, gwałtowna zmiana średnicy naczynia i tętniczki o wysokim oporze; rysunek 1) . Prędkość przemieszczania się tej fali wzdłuż tętnicy nazywana jest prędkością fali tętna (PWV). W młodych łożyskach naczyniowych fala odbita wraca do nasady aorty w czasie rozkurczu. Zwiększona sztywność tętnic, jak to ma miejsce np. przy starzeniu się, powoduje wzrost PWV i fala odbita wraca do krążenia centralnego podczas wyrzutu skurczowego. To dodaje się do fali naprzód, zwiększając skurczowe ciśnienie krwi i rozszerzając ciśnienie tętna. Wzmocnienie to może być określone ilościowo poprzez pomiar wskaźnika augmentacji przy użyciu tonometrii aplanacyjnej. Składowa powiększona jest reprezentowana przez różnicę pomiędzy pierwszym i drugim szczytem skurczowym, a wskaźnik augmentacji jest definiowany jako stosunek tej składowej do ciśnienia tętna (rysunek 2). Dlatego też wskaźnik augmentacji stanowi złożoną miarę odbicia fali i uwzględnia sztywność tętnic, ale sam w sobie nie jest miarą sztywności. Innym wskaźnikiem sztywności naczyń jest wzmocnienie ciśnienia tętna, które może być określone ilościowo jako stosunek amplitudy proksymalnego ciśnienia tętna i dystalnego ciśnienia tętna. Warto zauważyć, że ostatnio Mitchell i wsp. przedstawili dowody, które kwestionują dominującą rolę odbitej fali ciśnienia. Badali oni niewyselekcjonowaną populację społeczną i zasugerowali, że wzrost ciśnienia tętna w późnym okresie życia jest przypisywany głównie wzrostowi amplitudy fali ciśnienia w przód, a odbicie fali odgrywa jedynie minimalną rolę. Niezależnie od tego, który czynnik ma największy wpływ, starzenie się jest związane z nadciśnieniem skurczowym, zwiększonym ciśnieniem tętna i zwiększonym obciążeniem komór. Indeks wzmocnienia, wzmocnienie ciśnienia tętna, a zwłaszcza PWV są coraz częściej wykorzystywane jako marker chorób układu sercowo-naczyniowego. PWV wzrasta wraz ze wzrostem sztywności i jest określana równaniem Moensa-Kortewega: PWV = √(𝐸ℎ/2𝑝𝑅), gdzie 𝐸 to moduł Younga ściany tętnicy, ℎ to grubość ściany, 𝑅 to promień tętnicy, a 𝑝 to gęstość krwi. Pomimo tego dość skomplikowanego wzoru, pomiar PWV jest stosunkowo prosty. Fala tętna rejestrowana jest zarówno w miejscu położenia tętnicy proksymalnej (np. szyjnej wspólnej), jak i dystalnej (np. udowej lub ramiennej). Opóźnienie czasowe między nadejściem fali tętna uzyskuje się przez jednoczesny pomiar lub przez bramkowanie do szczytu załamka R w EKG. Odległość jest mierzona na powierzchni ciała, a PWV jest obliczana jako odległość/czas (m/s). Pomiar odległości pomiędzy dwoma punktami jest tylko szacunkową oceną prawdziwej odległości, biorąc pod uwagę indywidualny habitus ciała. Fala tętna może być wykryta za pomocą przetworników wrażliwych na ciśnienie, ultrasonografii dopplerowskiej lub tonometrii aplanacyjnej. Inną nieinwazyjną, ale bardziej złożoną opcją jest pomiar PWV za pomocą MRI. Ma to tę zaletę, że pozwala określić dokładną drogę fali ciśnienia, ale jest czasochłonne, niepraktyczne klinicznie i bardzo kosztowne.
Niniejsze ryciny ilustrują skład fali ciśnienia tętniczego pochodzącej z połączenia fali ciśnienia do przodu wytworzonej przez skurcz komór i fali odbitej. MAP: średnie ciśnienie tętnicze; SBP: skurczowe ciśnienie krwi (patrz ).
(a)
(b)
(a)
(b)
Schematyczne przedstawienie wzmocnienia ciśnienia tętna. Przedstawiono zapisy ciśnienia z tętnicy ramiennej i aorty środkowej, od młodego osobnika z drzewem naczyniowym o dużej podatności (po lewej) i od starego osobnika ze sztywnymi naczyniami (po prawej). Mimo podobnego ciśnienia w tętnicy ramiennej, ciśnienie centralne znacznie się różni. U młodych osób 𝑃1 (pokrywający się ze skurczowym ciśnieniem krwi) oznacza wędrującą na zewnątrz falę ciśnienia, podczas gdy 𝑃2 reprezentuje nadejście odbitej fali ciśnienia w rozkurczu, zwiększając rozkurczowe ciśnienie krwi i napełnianie naczyń wieńcowych. Wzrost ciśnienia tętniczego w starych, sztywnych naczyniach prowadzi do znacznego wzrostu 𝑃2 w porównaniu do 𝑃1, ponieważ odbicie fali następuje wcześniej i szybciej, co prowadzi do wzrostu skurczowego ciśnienia krwi. Wskaźnik augmentacji oblicza się jako różnicę między drugim (𝑃2) i pierwszym (𝑃1) szczytem skurczowym (delta 𝑃) jako procent ciśnienia tętna (patrz ).
Sztywność naczyń centralnych można ocenić nieinwazyjnie, mierząc prędkość fali tętna, oceniając przebiegi fal ciśnienia lub mierząc ciśnienie tętna. Należy zachować ostrożność przy wykorzystywaniu ciśnienia tętna jako wskaźnika sztywności centralnej. W tętnicach obwodowych miejsca odbicia znajdują się bliżej, a to powoduje większe wzmocnienie fali ciśnienia w tętnicach obwodowych. Stąd u osób młodych, o zdrowych właściwościach naczyń, obwodowe ciśnienie tętna jest zwykle większe. U osób starszych, w tym u pacjentów z nadciśnieniem lub cukrzycą, centralne ciśnienie tętna wzrasta z powodu zmienionych właściwości sztywności, a centralne ciśnienie tętna może zbliżyć się do obwodowego ciśnienia tętna i rzeczywiście mu dorównać.
4. Pomiary sztywności naczyń jako wskaźnik prognostyczny
Wiele dużych badań epidemiologicznych, w tym jedno z kohorty Framingham obejmujące 2232 pacjentów, ustaliło rolę skurczowego ciśnienia krwi i prędkości fali tętna jako predyktora niekorzystnych zdarzeń sercowo-naczyniowych. Dodatkowe badania wykazały, że ciśnienie tętna ramiennego jest silnym i niezależnym predyktorem zastoinowej niewydolności serca i udaru mózgu u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym oraz w populacji ogólnej. W badaniu ABC z udziałem 2 488 starszych uczestników, wyższa PWV była związana z większą śmiertelnością z przyczyn sercowo-naczyniowych, zastoinową niewydolnością serca i udarem mózgu po dostosowaniu do wieku, płci, rasy, skurczowego ciśnienia krwi, znanych chorób sercowo-naczyniowych i innych uznanych czynników ryzyka sercowo-naczyniowego. Podobne wyniki uzyskano w badaniu Rotterdam obejmującym 2 835 zdrowych osób, które wykazało, że prędkość fali tętna aortalnego jest niezależnym predyktorem choroby wieńcowej i udaru mózgu. Badanie Monica z udziałem 1,678 uczestników w wieku 40-70 lat i 10-letnią obserwacją wykazało, że zwiększona prędkość fali tętna aortalnego jest predyktorem zespołu zdarzeń sercowo-naczyniowych. Zostało to ostatnio powtórzone przez Wang et al. w badaniu 1,980 pacjentów ambulatoryjnych (średni wiek 50±13 lat) z 10-letnią obserwacją, wykazując, że PWV była znacząco związana ze śmiertelnością z wszystkich przyczyn i śmiertelnością sercowo-naczyniową, niezależnie od wcześniejszej choroby sercowo-naczyniowej. Podobne wyniki uzyskano w badaniu Strong Heart Study z udziałem 3520 osób, w którym wykazano, że nieinwazyjnie oznaczane centralne ciśnienie tętna jest lepszym predyktorem przerostu naczyń, miażdżycy i zdarzeń sercowo-naczyniowych niż ciśnienie tętna ramiennego. Badanie ASCOT z udziałem 259 uczestników potwierdziło te ustalenia, podobnie jak badanie Safar i wsp. przeprowadzone na 180 pacjentach, które wykazało, że wzmocnienie ciśnienia tętna jest niezależnym predyktorem śmiertelności z wszystkich przyczyn. Wreszcie, co ma kluczowe znaczenie, badanie Dublin Outcome Study z udziałem 11 291 osób, które obejmowało uczestników w średnim wieku bez nadciśnienia tętniczego, wyraźnie wykazało, że wskaźnik sztywności tętnic i ciśnienie tętna były niezależnymi czynnikami predykcyjnymi śmiertelności sercowej i udaru mózgu. Zostało to ponownie wzmocnione przez jeszcze większe badanie przeprowadzone w Paryżu, obejmujące 125 151 pacjentów w średnim wieku w ciągu 12 lat bez chorób układu sercowo-naczyniowego, poddawanych regularnym badaniom kontrolnym. Autorzy wykazali, że ciśnienie tętna ramiennego, obliczone ciśnienie tętna szyjnego i wzmocnienie ciśnienia tętna szyjno-piersiowego wszystkie przewidują śmiertelność z przyczyn sercowo-naczyniowych, przy czym wzmocnienie ciśnienia tętna szyjno-piersiowego jest najsilniejszym czynnikiem prognostycznym.
Oprócz tego, że ciśnienie tętna jest czynnikiem prognostycznym zdarzeń sercowo-naczyniowych w populacji ogólnej, wykazano również, że jest ono niezależnie i znacząco związane z dysfunkcją nerek i niewydolnością nerek po operacji pomostowania tętnic wieńcowych. W tym międzynarodowym prospektywnym wieloośrodkowym badaniu klinicznym z udziałem 4801 pacjentów, każde 20 mmHg wzrostu ciśnienia tętna w okresie okołooperacyjnym powyżej 40 mmHg było związane ze znacznym wzrostem wskaźnika dysfunkcji nerek lub niewydolności nerek. Ponadto wykazano, że podwyższone ciśnienie tętna jest predyktorem udaru mózgu po zabiegach kardiochirurgicznych. Niedawno wykazano, że ciśnienie tętna jest również niezależnym predyktorem zgonów z przyczyn sercowo-naczyniowych w podobnej kohorcie po operacji pomostowania aortalno-wieńcowego.
W ostatnim przeglądzie systematycznym i metaanalizie Vlachopoulos i wsp. ocenili 17 badań podłużnych, które badały wpływ aortalnej PWV na łącznie 15 877 pacjentów przez średnio prawie 8 lat. Wykazali, że łączne ryzyko względne wzrasta w sposób stopniowy od pierwszego do trzeciego tercyla. Ponadto podzielili swoje analizy na trzy kategorie: (a) wysoka versus niska aortalna PWV, (b) wzrost aortalnej PWV o 1 m/s i (c) wzrost aortalnej PWV o 1 odchylenie standardowe, z których wszystkie wykazały, że u osób z grupy wysokiego ryzyka (osoby z chorobą wieńcową, chorobą nerek, nadciśnieniem tętniczym lub cukrzycą) i niskiego ryzyka (populacja ogólna) dochodzi do wzrostu całkowitej liczby zdarzeń sercowo-naczyniowych, śmiertelności sercowo-naczyniowej i śmiertelności z wszystkich przyczyn (ryc. 3). W związku z tym doszli do wniosku, że PWV jest bardzo silnym predyktorem zdarzeń sercowo-naczyniowych i śmiertelności z wszystkich przyczyn i poparli wprowadzenie prędkości fali tętna aortalnego do praktyki klinicznej. Po tym badaniu podjęto inicjatywę mającą na celu określenie i ustalenie wartości referencyjnych dla prędkości fali tętna u osób zdrowych, które mogą być obecnie wykorzystywane do identyfikacji osób o podwyższonym ryzyku w określonej grupie wiekowej.
(a)
(b)
(c)
(a)
(b)
(c)
Na tej rycinie przedstawiono połączone RR i 95% CI dla aortalnej PWV i całkowitej liczby zdarzeń CV (a), śmiertelność CV (b) i śmiertelność całkowitą (c), w zależności od ryzyka wyjściowego i stanu choroby. Dane przedstawiono dla wysokiej i niskiej prędkości fali tętna aorty (PWV) (lewa kolumna), wzrostu PWV aorty o 1 m/s (środkowa kolumna) i wzrostu PWV aorty o 1 SD (prawa kolumna) (patrz ).
5. Vascular Stiffness and Treatment/Management Strategies
Centralne ciśnienie tętna jest silnym predyktorem niekorzystnych wyników sercowo-naczyniowych. W badaniu CAFE, które objęło 2199 pacjentów w pięciu ośrodkach, oceniano dwa różne reżimy ciśnienia krwi. Połączenie amlodipiny i inhibitora ACE było lepsze w obniżaniu ciśnienia centralnego w porównaniu z połączeniem atenololu i diuretyku tiazydowego. Było to prawdą pomimo faktu, że oba schematy medyczne obniżały ciśnienie ramienne w takim samym stopniu. Co więcej, długoterminowe wyniki sercowo-naczyniowe były lepsze w grupie leczonej kombinacją amlodipiny i inhibitora ACE. Autorzy zasugerowali, że różnice w centralnym ciśnieniu aortalnym mogą być potencjalnym mechanizmem leżącym u podstaw różnych wyników klinicznych pomiędzy różnymi metodami leczenia ciśnienia tętniczego. Późniejsze analizy wykazały, że główną przyczyną pozornego braku wpływu beta-blokerów plus diuretyku na ciśnienie centralne było to, że beta-blokery obniżały częstość akcji serca w większym stopniu niż amlodipina plus inhibitory ACE. Prowadzi to do wyższego wskaźnika augmentacji, a tym samym wyższych centralnych ciśnień aortalnych. Przyczyny tego są dwojakie: (i) zmniejszenie częstości akcji serca prowadzi do zwiększenia objętości wyrzutowej w celu utrzymania rzutu serca, który wyrzucany do sztywnej aorty powoduje wzrost skurczowego ciśnienia krwi, (ii) mniejsza częstość akcji serca wydłuża czas trwania cyklu serca, co opóźnia czas do szczytu wychodzącej fali tętna i powoduje powrót fali odbitej w późnym skurczu, co również powoduje wzrost skurczowego ciśnienia krwi. Po tym, jak ci badacze dostosowali się do częstości akcji serca, różnice w centralnych ciśnieniach skurczowych i tętna między ramionami leczenia nie były już znaczące, a różnice w indeksach centralnego wzrostu ciśnienia krwi były minimalne.
Badania w dziedzinie sztywności naczyń są motywowane pragnieniem zrozumienia i przesłuchania mechanizmów leżących u podstaw, a tym samym modulowania sztywności i wynikających z niej następstw sercowo-naczyniowych. Wiele interwencji obejmujących modyfikacje stylu życia i diety, na przykład, zaprzestanie palenia, stosowanie nienasyconych kwasów tłuszczowych, izoflawonów (obficie występujących w soi), zmniejszenie spożycia soli w diecie, regularne ćwiczenia sercowo-naczyniowe i umiarkowane spożycie alkoholu, zostały powiązane z redukcją sztywności naczyń. Inne strategie obejmują interwencje farmakologiczne, takie jak blokery kanału wapniowego, diuretyki, inhibitory ACE, beta-blokery, azotany, inhibitory fosfodiesterazy 5 i statyny. Mimo że wszystkie te terapie obniżają ciśnienie krwi, ich wpływ na sztywność tętnic jest niewielki. W badaniu cząstkowym REASON przeprowadzonym przez de Luca i wsp. na 146 osobach wykazano, że połączenie inhibitora ACE i sulfonamidu niebędącego tiazydem obniżyło masę lewej komory oraz centralne i ramienne ciśnienie krwi w większym stopniu niż terapia atenololem. Podobne wyniki uzyskano w badaniu przeprowadzonym przez Morgana i wsp. na 32 pacjentach w podeszłym wieku; wykazali oni, że wzrost ciśnienia po beta-blokerach był większy niż po placebo, podczas gdy wzrost ciśnienia po inhibitorach ACE, blokerach kanału wapniowego lub diuretykach był znacznie mniejszy w porównaniu z placebo. Najniższe centralne ciśnienie aortalne uzyskano po lekach blokujących wapń i diuretykach. W niewielkim badaniu Hayashi i wsp., przeprowadzonym na 24 osobach w podeszłym wieku z normotensją, podawanie inhibitora ACE łagodziło związany z wiekiem wzrost sztywności tętnic szyjnych. Azotany natomiast nie miały wpływu na sztywność aorty, mimo że obniżały ciśnienie tętna poprzez selektywne rozszerzenie żył i tłumienie odbicia fali obwodowej. Inhibitory fosfodiesterazy-5, takie jak sildenafil, działają podobnie do azotanów i również zmniejszają odbicie fali i obniżają ciśnienie tętna, ale bez skutków ubocznych azotanów. Sztywność tętnic może być potencjalnie poprawiona dzięki hamowaniu enzymu HMG-co A przez statyny, chociaż efekt ten jest przynajmniej częściowo przypisywany zmniejszeniu stężenia cholesterolu LDL i aktywacji NOS. Jednak ostatnia metaanaliza, która objęła 471 uczestników, nie była w stanie wykazać, że statyny powodują zmniejszenie sztywności tętnic. Autorzy zalecili przeprowadzenie prospektywnych randomizowanych badań klinicznych w celu wyciągnięcia solidniejszych wniosków .
6. Wnioski
Starzenie się prowadzi do wielu zmian w układzie sercowo-naczyniowym i jest silnym predyktorem niekorzystnych zdarzeń sercowo-naczyniowych. Cechą charakterystyczną tego procesu jest zwiększona sztywność naczyń centralnych, która powoduje wcześniejszy powrót odbitej fali tętna, dodając się do fali naprzód i w konsekwencji zwiększając centralne skurczowe ciśnienie krwi, poszerzając ciśnienie tętna, zwiększając warunki obciążenia serca i upośledzając perfuzję ważnych dla życia narządów. Chociaż skurczowe ciśnienie krwi i ciśnienie pulsu są surogatami dla tego procesu, naczyniowa sztywność może być zmierzona bardziej precyzyjnie wykorzystując prędkość fali pulsu (szyjny- udowy) .
Sztywność naczyniowa, indeks naczyniowego zdrowia, była pokazana by przyznać dodatkową niezależną predykcyjną wartość dla niekorzystnych sercowo-naczyniowych wyników. Sztywność naczyń jest potencjalnie modyfikowalna, jeśli zrozumiemy specyficzne mechanizmy leżące u jej podstaw. Co ważne, nawet przy braku terapii celowanych, zrozumienie tych koncepcji ma implikacje prognostyczne, koncepcja ta jest już ugruntowana w kardiologii i pojawia się w dziedzinie medycyny okołooperacyjnej.
Finansowanie
D. E. Berkowitz i D. Nyhan otrzymali finansowanie z NIH R01 105296.
Podziękowania
Autorzy pragną podziękować wszystkim członkom laboratorium Shoukas-Berkowitz za wsparcie w tym projekcie oraz Mary Ann Anderson za pomoc sekretarską.