Микрососудистое русло кожи нижней конечности при перемежающейся хромоте как возможная модель микроциркуляции миокарда у пациентов с ишемической болезнью сердца

ВВЕДЕНИЕ

Роль микроциркуляции (МЦ) в жизнедеятельности организма трудно переоценить. Сложно построенная и тонко регулируемая система терминального сосудистого русла обеспечивает адекватное метаболическим запросам поступление в ткани кислорода, энергетических субстратов, биологически активных веществ и выведение конечных продуктов метаболизма, а также распределение сердечного выброса между органами в соответствии с их потребностями. Являясь важнейшим элементом гомеостаза, МЦ отвечает изменениями на любой повреждающий фактор, которые можно расценивать как приспособительные. Вместе с тем, под влиянием чрезмерных и/или длительных раздражителей приспособительные реакции приобретают патологические черты, становясь важным звеном в патогенезе заболеваний. Данная концепция исходит из общих положений клинической физиологии [1] и обосновывает насущную необходимость получения объективной информации о состоянии микрососудистого (МС) русла миокарда у пациентов, в частности, страдающих ишемической болезнью сердца (ИБС), поскольку изучение трансформации компенсаторных сдвигов в патологические позволит выявить некоторые особенности патогенеза коронарной недостаточности. Повышенный интерес к изучению МС русла стимулировал разработку многочисленных методов исследования периферического кровотока. В настоящее время широкое распространение при изучении МЦ у пациентов с сердечно-сосудистой патологией получили доступные в клинических условиях методики: конъюнктивальная биомикроскопия, компьютерная капилляроскопия, лазерная допплеровская флоуметрия. Объектом исследования при этом являются слизистая оболочка глаза, ногтевое ложе, кожа, МС система которых отражает некие общие принципы микрокровотока [2][3]. В многочисленных работах отечественных и зарубежных авторов установлено вовлечение МЦ системы в развитие сердечно-сосудистой патологии [4–7]. В исследовании [8] выявлены ассоциации между показателями МС бульбарной конъюнктивы и выраженностью атеросклеротического поражения коронарных артерий у больных ИБС. T. Antonios и соавт. [9] обнаружили снижение плотности капилляров в коже пациентов со стенокардией. Аналогичные результаты получены в работе [10], авторы которой установили корреляционные связи между структурно-функциональными изменениями на уровне капилляров в области ногтевого ложа и степенью тяжести сердечно-сосудистых заболеваний. Вместе с тем подобные сообщения, свидетельствуя о системном характере атеросклеротического процесса и его выраженности, не дают представления об особенностях изменения МС русла в конкретном органе, отличающимся функциональной специфичностью. В настоящее время методик, позволяющих прижизненно оценить функциональное состояние МЦ миокарда с анализом ее регуляторных механизмов, особенно в условиях преходящей тканевой ишемии, нет.

Принимая во внимание существенную роль нарушений МЦ в развитии ИБС [4][10], представляется важным получить представление о характере изменения МЦ системы миокарда у пациентов с хронической коронарной недостаточностью. В этой связи большое значение приобретает поиск доступной модели МС системы, патофизиологическая картина которой при атеросклерозе способна адекватно отражать изменения структуры и функции МС русла миокарда. В качестве такой модели может быть рассмотрена кожа ноги пациентов с облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей (ОААНК). В данном случае ИБС со стенокардией и ОААНК с перемежающейся хромотой объединяет единый этиологический фактор (стенозирующий атеросклероз артерий) и клинические проявления, обусловленные преходящей тканевой ишемией. При этом МЦ кожи ноги непосредственно находится в зоне, периодически испытывающей эпизоды ишемии, аналогичные преходящей ишемии миокарда при ИБС – стенокардии.

Цель работы: оценить возможность использования результатов исследования микрососудистого русла кожи нижней конечности методом лазерной допплеровской флоуметрии у пациентов с облитерирующим атеросклерозом ее артерии в качестве модели микроциркуляции миокарда при ишемической болезни сердца.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Представленное исследование выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice) и принципами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации 2013 г. Исследование было одобрено Комитетом по биометрической этике Тюменского кардиологического научного центра (протокол № 171 от 11.05.2021). Все пациенты до включения в исследование подписали информированное согласие на участие в нем.

В исследование включено 144 пациента мужского пола, проходивших обследование и лечение в Тюменском кардиологическом научном центре, разделенных на две группы: первая – пациенты с ангиографически подтвержденным облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей с классом поражения А и Б по классификации TASK II, с синдромом перемежающейся хромоты IIБ стадии (по А.Б. Покровскому) и лодыжечно-плечевым индексом ≤ 0,85 (у некоторых их них диагностирована ИБС) (n = 74); вторая – пациенты с диагнозом ИБС, установленном на основании клинико-анамнестических данных, результатов нагрузочных проб и коронароангиографии (n = 70). В исследование не включались пациенты с сопутствующими заболеваниями крови, бронхолегочной патологией, сахарным диабетом, сердечной недостаточностью выше 2-го функционального класса (NYHA), сложными нарушениями ритма (фибрилляция предсердий, частая экстрасистолия). Как представлено в таблице 1, группы пациентов не имели статистически значимых различий по возрасту, анамнестическим данным и сопутствующей патологии. В первой группе чаще встречались курящие, во второй группе превалировало число пациентов со стенокардией напряжения. Все пациенты получали базовую терапию, включающую статины, аспирин, гипотензивные препараты. За трое суток до исследования препараты с сосудорасширяющим действием отменялись. С целью установления референсных значений исследуемых показателей для обеих групп пациентов были сформированы группы сравнения из практически здоровых мужчин (50 и 20 человек соответственно). Исследование проводилось дважды: на исходном этапе и спустя 2–3 недели после реваскуляризации миокарда или пораженной конечности.

Функциональное состояние МЦ оценивали методом лазерной допплеровской флоуметрии на аппарате «ЛАКК-02» (Россия) в утренние часы, в положении лежа на спине, в соответствии с существующими рекомендациями [11–13]. Световодный зонд фиксировали на тыльной поверхности стопы пораженной конечности, на уровне 2-го пальца у пациентов 1-й группы и на тыльной поверхности левого предплечья, на 4 см проксимальнее шиловидного отростка в зоне Захарьина – Геда для сердца – у пациентов 2-й группы. Определяли уровень общей тканевой гемоперфузии (показатель микроциркуляции (ПМ), измеряющийся в перфузионных единицах). Амплитудно-частотный спектр колебаний микрокровотока анализировали с использованием метода вейвлет-преобразования. По максимальным амплитудам вазомоций в соответствующем частотном диапазоне выделялись активные (тонусформирующие) факторы контроля кровотока – эндотелиальный (А_э), нейрогенный (А_н), миогенный (А_м), и пассивные факторы МЦ – дыхательный (А_д) и пульсовой (А_с). Амплитуды модуляций кровотока оценивали в условных перфузионных единицах (перф. ед.). С целью снижения влияния нестандартных условий проведения исследований использовалась нормировка амплитуд ритмов относительно средней модуляции кровотока А/3σ [12]. Расчетным способом определяли показатель шунтирования кровотока (ПШ = А_н/А_м, ед.); показатель нутритивного кровотока (М_нутр = ПМ/ПШ, ед.), коррелирующий с плотностью капилляров [14]; показатель миогенного тонуса, отражающий преимущественно тонус метартериол и прекапиллярных сфинктеров (МТ = (СКО × АД_ср) / (А_м × ПМ), ед., где АД – среднее артериальное давление; СКО – среднеквадратическое отклонение колебаний гемоперфузии относительно потока крови); нейрогенный тонус (НТ = (СКО × АД_ср) / (А_н × ПМ), ед.), дающий представление о функциональном состоянии мелких артериол [12]. В ходе окклюзионной пробы оценивали резерв капиллярного кровотока (РКК, %).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

На первом этапе исследования проведена оценка функционального состояния микрососудистой системы кожи у пациентов первой и второй групп. Полученные результаты, представленные в таблицах 2 и 3, демонстрируют сходные изменения параметров ЛДФ, свидетельствующие о спастико-атонических сдвигах МС русла. У пациентов обеих групп выявлено статистически значимое снижение амплитуды колебаний кровотока в миогенном диапазоне (А_м/3σ), указывающее на увеличение тонуса метартериол и прекапиллярных сфинктеров, что подтверждается ростом по сравнению с группой здоровых лиц показателя миогенного тонуса (МТ). Констрикция прекапиллярного сегмента МЦ системы сопровождалась уменьшением количества функционирующих капилляров. На это указывает статистически значимое снижение медианной величины показателя нутритивного кровотока (М_нутр) на 42,2 % у пациентов первой группы и на 17,5 % – у пациентов второй группы, а также снижение резервного дилатационного потенциала МС русла (РКК) – на 30,9 и 11,2 % соответственно. Вместе с тем наблюдалось увеличение амплитуды осцилляций ЛДФ-сигнала в нейрогенном диапазоне частот (А_н/3σ), превысившее данный показатель в обеих группах пациентов по сравнению со здоровыми лицами на 20,9 и 21,8 %. Указанный факт можно трактовать как проявление дилатации артериол в результате частичной утраты вазоконстрикторного контроля их тонуса волокнами симпатической нервной системы, основного фактора регуляции данного сегмента МЦ [12][15]. На фоне констрикции прекапилляров и увеличенного артериолярного притока крови создаются условия для раскрытия артериоло-венулярных анастомозов, регуляция тонуса которых также находится под контролем симпатической нервной системы [12]. Как представлено в таблицах 2 и 3, показатель шунтирования (ПШ) во второй группе у пациентов с ИБС составил 2,05 (1,2; 3,5) ед. (кожа стопы) и 1,18 (0,94; 1,6) ед. (кожа предлечья), превысив таковой у здоровых лиц на 70,8 и 10,3 % соответственно. Интенсификация артериоло-венулярного шунтирования сопровождалось еще большим сокращением нутритивного кровотока, что ведет к формированию венозного полнокровия и подтверждается увеличением амплитуды флаксмоций в респираторном частотном диапазоне (А_д/3σ). Таким образом, МЦ картина кожи верхней левой конечности у пациентов с ИБС и пораженной нижней конечности у пациентов с ОААНК характеризуется выраженными функциональными, однотипными нарушениями, охватывающими практически все звенья микрососудистого русла.

На втором этапе исследования проведена оценка динамики ЛДФ-показателей кожи после реваскуляризации миокарда у пациентов с ИБС и восстановления магистрального кровотока нижней конечности у пациентов с ОААНК. С этой целью из числа исследуемых на первом этапе были сформированы две группы: группа 1а – пациенты с функционально значимым сужением подвздошно-бедренного (n = 15) и бедренно-подколенного (n = 12) сегментов артерий нижней конечности; група 2а – пациенты с ИБС, стенокардией напряжения I–III функционального класса, с 1 (2) сосудистым стенотическим поражением коронарного русла (n = 18), которым проводилась ангиопластика и стентирование стенозированных сосудов нижних конечностей или коронарных артерий соответственно.

Восстановление кровотока в магистральной артерии нижней конечностей у пациентов группы 1а сопровождалось исчезновением боли в мышцах конечности при ходьбе, увеличением дистанции ходьбы и ростом лодыжечно-плечевого индекса (ЛПИ) – объективного показателя, отражающего состояние кровотока нижней конечности, – с 0,65 (0,58; 0,74) до 0,96 (0,84; 1,03) ед. (р = 0,001). При повторном анализе у них частотного спектра ЛДФ-грамм обнаружено снижение амплитуды колебаний кровотока в нейрогенном диапазоне (А_н/3σ), свидетельствующее о восстановлении нейрогенного контроля и увеличении тонуса артериол, что подтверждается ростом показателя НТ на 43 % (р = 0,023). Ликвидация тканевой ишемии и восстановление адекватной нейрогенной регуляции функции МС русла сопровождались ограничением активности артериоло-венулярного шунтирования и, как следствие, уменьшением венозного полнокровия. Последнее демонстрирует статистически значимое снижение амплитуды колебаний кровотока в респираторном частотном диапазоне (А_д/3σ) [16] (табл. 4).

Реваскуляризация конечности приводила к снижению тонуса сосудов прекапиллярного сегмента МЦ, на что указывает уменьшение медианных значений показателя МТ. Вместе с повышением пульсового кровенаполнения (А_с/3σ) на 38,8 %, это обстоятельство способствовало увеличению капиллярного кровотока (М_нутр). Важно отметить прирост дилатационного резервного потенциала микрососудистого русла (РКК) на 20,5 %.

После проведения баллонной ангиопластики со стентированием коронарных артерий и восстановления кровотока в коронарном русле пациенты группы 2а отмечали прекращение приступов ангинозных болей, увеличение переносимости физических нагрузок. Поскольку объект исследования у этой категории пациентов (левое предплечье) непосредственно не испытывает ишемии во время приступов стенокардии, мы ожидали, что МЦ картина данного региона не претерпит изменений после реваскуляризации миокарда. Однако анализ ЛДФ-грамм показал закономерную динамику показателей, сходную с таковой у пациентов группы 1а, характеризующуюся определенной тенденцией к росту амплитуды колебаний кровотока практически во всех частотных диапазонах, не достигнувших, однако, в ряде случаев уровня статистической значимости. Изменения наиболее важных параметров ЛДФ, свидетельствующих об оптимизации МЦ процессов (А_э/3σ, А_м/3σ, ПШ, РКК), отличались статистической значимостью (табл. 5).

Исследование МЦ кожи предплечья в зоне сердца Захарьина – Геда у пациентов с ИБС и стопы пораженной конечности у пациентов с ОААНК на исходном этапе продемонстрировало взаимосвязанные изменения, охватывающие практически все звенья микрососудистого русла. Как в первой, так и во второй группе пациентов обнаруженные однотипные изменения отражают патофизиологические сдвиги системного характера, обусловленные преимущественно атеросклеротическим процессом, артериальной гипертонией, факторами риска, реализующими свое негативное влияние на периферический кровоток посредством развития эндотелиальной дисфункции [2][17][18]. Данный факт является еще одним подтверждением известного тезиса о том, что МЦ кожи в определенной мере отражает общий характер изменений МС русла в условиях патологии. Более выраженные изменения параметров ЛДФ у пациентов с ОААНК, вероятно, обусловлены наличием у них тяжелого, распространенного атеросклероза (у 40 % пациентов группы 1а перемежающаяся хромота сочеталась с ИБС) и тем, что объект исследования (кожа стопы пораженной конечности) находится в зоне преходящей ишемии. Полученные результаты согласуются с ранее полученными данными [19][20][21]. Таким образом, МЦ-картина у пациентов группы 1а включает в себя системные структурно-функциональные нарушения атеросклеротической природы и изменения, вызванные преходящей тканевой ишемией.

Восстановление кровотока в пораженной конечности у пациентов данной группы сопровождалось позитивными сдвигами показателей ЛДФ, указывающими на оптимизацию функции различных сегментов МС русла, рост капиллярного кровотока и его резервного потенциала. Полученные результаты дают основание утверждать, что восстановление кровотока в конечности у пациентов с ОААНК обеспечивает устранение повреждающих факторов, обусловленных тканевой ишемией на фоне сохраняющихся системных нарушений. В данном случае сдвиги функциональных параметров МС русла, ассоциирующиеся с изменением клинической картины, следует рассматривать как взаимосвязанные и взаимообусловленные факторы, лежащие в основе формирования и закрепления патологии на уровне терминальных сосудов. О патогенетическом значении изменений ряда функциональных показателей МС русла могут свидетельствовать результаты ранее проведенных исследований [20], показавшие у пациентов с перемежающейся хромотой наличие корреляционной связи между значением ЛПИ, отражающего тяжесть артериальной недостаточности конечности, и выраженностью нейрогенного тонуса МС (НТ; r = +0,38; р = 0,05), а также величиной артериоло-венулярного сброса крови, обуславливающего венозное полнокровие – одного из факторов нарушения гемореологии [22][23] (ПШ; r = –0,37; р = 0,004).

После реваскуляризации миокарда у пациентов с ИБС (группа 2а) и улучшения у них клинической картины динамика показателей ЛДФ кожи левого предплечья, несмотря на то что данный МС регион не находится в зоне преходящей ишемии, имела определенную позитивную тенденцию, напоминающую таковую у пациентов группы 1а. Данный факт, по-видимому, обусловлен тем, что объект исследования располагается в зоне Захарьина – Геда, имеющей анатомо-функциональную (метамерную) связь с сердцем, которая осуществляется через сегментарный аппарат спинного мозга посредством сложного моторно-трофического рефлекса и проявляется сокращением мышц, изменением сосудистой реакции и трофики кожи. То есть, данная зона является проекцией функционального состояния сердца [24].

Таким образом, представленный материал, свидетельствующий об однонаправленной тенденции сдвигов показателей ЛДФ у больных группы 2а после чрескожных коронарных вмешательств по сравнению с пациентами группы 1а после эндоваскулярной реваскуляризации конечности, дает основание предположить, что изменения МЦ в коже последней у пациентов с перемежающейся хромотой будут во многом идентичны таковым в миокарде пациентов со стенокардией напряжения. Следует также принять во внимание то обстоятельство, что патофизиологическую картину МЦ системы миокарда при ИБС и скелетных мышц пораженной конечности у пациентов с ОААНК объединяет единый этиологический фактор – атеросклероз, в основе которого лежит дисфункция эндотелия, как типовое патологическое состояние [24], имеются общие патогенетические морфофункциональные механизмы со сходными клиническими проявлениями. К сказанному следует добавить результаты экспериментальных исследований стресса, показавшие, что воздействие различных по характеру и продолжительности раздражителей вызывает стереотипные нарушения в микрососудах (МС) у различных видов животных, то есть, изменения терминальных сосудов не имеют при этом тканевой специфичности [25][26]. Все изложенное дает основание рассматривать в данном случае МЦ кожи пораженной конечности у больных ОААНК как доступную в клинической практике модель МЦ миокарда при стенокардии.

Идентичность МЦ изменений в условиях преходящей ишемии теоретически предполагает целесообразным дополнить традиционную терапию комплексным воздействием на отдельные патофизиологические нарушения на уровне МС русла. Так, с целью уменьшения артериолярного притока крови, обусловленного развитием ишемической нейропатии [15], и ограничения артериоло-венулярного шунтирования крови оправдана активизация альфа-адренорецепторов при использовании бета-адреноблокаторов. Уместно также рассмотреть возможность применения препаратов альфа-липоевой кислоты (тиоктацид), положительно зарекомендовавшей себя при лечении нейропатий различной природы. Принимая во внимание важное патогенетическое значение венозного полнокровия, для повышения оттока крови теоретически можно считать обоснованным применение венотоников (детралекс) и использование препаратов, улучшающих реологию, текучесть крови (пентоксифиллин, низкомолекулярный декстран). Безусловно, представленные предложения, основанные на результатах проведенных исследований, нуждаются в подтверждении их клинической эффективности на практике. В настоящее время нами проводятся исследования, целью которых является оценка эффективности назначения дополнительного медикаментозного лечения, направленного на коррекцию патофизиологических синдромов МЦ русла у больных рефрактерной и микрососудистой стенокардией.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные результаты свидетельствуют об идентичности микроциркуляторной картины кожи стопы у пациентов с облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей и кожи левого предплечья в зоне Захарьина – Геда у больных ишемической болезнью сердца. Восстановление кровотока в пораженной конечности и миокарде, помимо улучшения клинического состояния пациентов, сопровождается однонаправленными функциональными сдвигами микрососудистого русла исследуемых объектов. Это, а также общность этиологии, патогенетических механизмов и клинических проявлений (перемежающаяся хромота и стенокардия) дает основание рассматривать кожу пораженной конечности пациента с облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей, находящуюся в зоне преходящей ишемии, как возможную, доступную в клинических условиях модель микроциркуляторной картины миокарда при ишемической болезни сердца. Полученные данные могут быть полезны для разработки методов дополнительного терапевтического воздействия на уровне микрососудистой системы, прежде всего в тех случаях, когда ее поражение приобретает первостепенное патогенетическое значение – при микрососудистой и рефрактерной стенокардии.