Методы исследования микроциркуляции и оценка функции эндотелия при заболеваниях профессионального генеза

ЗАБОЛОТНИКОВА О.Д.

(методические рекомендации)

Изучение количественных и качественных параметров микроциркуляторного кровотока является актуальной проблемой в связи с тем, что исход и прогноз многих заболеваний сердечно-сосудистой системы, бронхо-легочной системы, периферической нервной системы зависят от функции и компенсаторных возможностей на уровне нутритивного кровотока. Микроциркуляторная система обладает широким спектром приспособительных реакций, сложными и многоуровневыми регуляторными механизмами и является динамичной системой [1,3]. Расстройства микроциркуляции разнообразны по патогенезу и клиническим проявления и корректируются с помощью патогенетически обоснованного лечения. Поэтому необходимо иметь информацию не только о состоянии кровотока на тканевом уровне, но иметь возможность его мониторинга при клиническом наблюдении.В медицине издавна пытались исследовать систему микроциркуляции. С развитием технических, цифровых технологий появляются все новые возможности для этого. На сегодняшний день есть немало методов, используемых в медицине. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, в связи с этим мы в этом методическом руководстве хотели бы рассмотреть весь спектр используемых методов исследования микроциркуляторного кровотока и поделиться своим опытом в изучении этой проблемы.

В последнее время в патогенетической цепочке многих патологических процессов доказано раннее развитие дисфункции эндотелия. Так, имеется много работ, где изучена роль дисфункции эндотелия в развитии и закреплении артериальной гипертензии, легочной гипертензии, заболеваний периферических сосудов и т.д. [3,10,4] Поскольку этот механизм является универсальным, то можно прогнозировать и его роль в развитии микроциркуляторных нарушений при профессиональных заболеваниях, таких, как, например, вибрационная болезнь. Поиск метода, позволяющего провести своевременную, точную воспроизводимую и объективную диагностику дисфункции эндотелия, является актуальной задачей. Классическим методом, используемым для этой цели является проба Целемайера [13]. Конечно, это очень надежная проба, однако несмотря на кажущуюся простоту, она не так просто воспроизводима и хороша лишь в руках очень опытных исследователей. Выполнить эту пробу в условиях клиники – дело довольно сложное и трудоёмкое. Поэтому поиск аналогов пробы Целемайера, который бы был таким же надежным, но менее энергозатратным и операторзависимым также является актуальной проблемой . В этой работе мы хотели бы поделиться своими выводами, полученным в результате сравнения различных методов исследования дисфункции эндотелия. Данное методическое пособие может быть полезно профапатологам, врачам-терапевтам, невропатологам, врачам ультразвуковой и функциональной диагностики.

Определение микроциркуляции

Микроциркуляция – структурно-функциональная единица системы кровообращения, где происходит обмен между кровью и тканями, что обеспечивает эффективное функционирование различных клеточных структур. [4] В современном понимании микроциркуляция включает:

• а) движение крови в капиллярах и прилежащих к ним микрососудах (микрогемоциркуляция);
• б) движение лимфы в начальных отделах лимфатического русла;
• в) движение жидкости во внеклеточном интерстициальном пространстве;Взаимообусловленность этих процессов является необходимой основой для поддержания жизнедеятельности.[5 ]Капиллярная сеть вместе с приносящими артериолами и отводящими венулами действует как единый модуль, который вместе с окружающим тканевым компонентом составляет гистофизиологическую микросистему органа.Каждый микрососудистый модуль обеспечивает кровоснабжение в соответствующем микрорегионе органа и поддерживает в нем гомеостаз.

Схема строения структурно-функциональной единицы микроциркуляции (микроангион):

В этой главе мы приводим некоторые количественные параметры микроциркуляторного кровотока, взятые из различных литературных источников, которые несколько различны. Однако можно себе представить, какие величины и параметры кровотока необходимо исследовать.

Диаметр сосудов микроциркуляторного русла - 200 мкм (0,2мм)
Скорость движения эритроцитов - 300-400мкм/сек
Диаметр капилляров - 400-800 мкм
Плотность капиллярных петель - 20-65/ в 1 мм кв. [5]

Скорости кровотока:

0,68-3,87мм/с - артериолы
0,1-0,6мм/с - капилляры
0,32-1,21мм/с - венулы [12]

Диаметры исследуемых артерий:	Скорости:
Большие артерии: 0,6см-1,0см	Vm - 20-30см/сек
Средние артерии: 0,2см	Vm - 20-30см/сек
Малые артерии: 0,1см	Vm - 20-30см/сек
Артериолы: 0,02-0,1см	Vm – 0,2-10см/сек
Капилляры: 0,001см	Vm – 0,05-0,07см/сек
Венулы, малые вены: 0,02- 0,2см	Vm – 0,1- 1,0см/с [9]

 

Краткая характеристика методов исследования микроциркуляции в клинической практике и их сравнительная оценка

В настоящее время существует три основных группы методов исследования микроциркуляции.

I. Визуализирующие методы.

• Компьютерная TV-микроскопия сосудов (сосудов конъюнктивы глазного яблока, слизистой оболочки полости рта, капилляров ногтевого валика) - визуализирующий неинвазивный метод, позволяющий оценить строение капиллярной сети с помощью светового микроскопа высокого разрешения.

II. Клинико-метрические исследования, позволяющие измерить количественные параметры кровотока в коже.

• Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови (ЛДФМ )
• Высокочастотная ультразвуковая допплерография (Вч УЗДГ)
• Реография

III. Методы, позволяющие судить о кровотоке и газообмене на уровне микроциркуляции.

• Радионуклидные методы исследования
• Позиционно- эмиссионная томография
• Определение транскутанного напряжения кислорода в тканях

I. Компьютерная капилляроскопия позволяет осуществить:

• определение гемодинамических параметров кровотока в артериях и венозных отделах капилляра;
• запись видеофрагментов при увеличении 175×400×500×575;
• визуализацию строения капилляров, определение ангиоархитектонического капиллярного русла;
• измерение диаметров артериального, переходного и венозного отделов;
• расчет в автоматическом режиме линейного объема скорости, средней скорости капилляров, ускорение капиллярного кровотока;
• расчет перфузионного баланса;
• измерение размера перикапиллярной зоны;
• расстояние от переходного отдела до края эпонихия (в норме -100±10мкм);
• оценку структуры и диаметра микрососудов, состояние их тонуса и внесосудистых изменений (замедление кровотока, сладж, стаз, геморрагии).

II. Клинико-метрические исследования
1.Лазерная доплеровская флоуметрия

Метод, основанный на доплеровском сдвиге частоте отраженного сигнала от движущихся эритроцитов, полученного при зондировании ткани лазерным излучением. Первый прибор, основанный на методе ЛДФ был создан группой известных исследователей в 1982г (G.E.Nilsson, T.Tenland, P.AOberg). В отличие от ультразвуковых методов диагностики с помощью более коротковолнового зондирующего лазерного излучения возможно получить отраженный сигнал наибольшей амплитуды от отдельных эритроцитов из более тонкого слоя, около 1мл [7]. Этот слой может содержать артериолы, терминальные артериолы, каппилляры, посткапиллярные венулы,венулы и артериолы, венулярные анастомозы. Доплеровский сдвиг частоты связан со скоростью эритроцитов известным выражением:

Δf=2 nV/λ

Δf - допплеровский сдвиг частоты , n - показатель преломления излучения в тканях; V - скорость эритроцитов; λ - длина волны зондирующего излучения;

Максимальная частота доплеровского сдвига возникает, когда векторы направления распространения фронта волны излучения и скорости движения эритроцитов параллельны. Этой ситуации соответствует частотный сдвиг около 4,4КГц для скорости эритроцитов 1мм/с и длины волны гелийнеонового лазера 0,638мкм при показателе преломления ткани - 1,4. Применяют лазерные источники мощностью 1-2 мВт, излучающие в диапозоне от зеленой до ближней инфракрасной длины волны. Для указанного диапазона толщина зондирующего слоя ткани может составлять от 0,5до 2мм (AndersonRR, 1981г).

Объем зондируемой ткани в методе ЛДФ составляет 1 мм3 для излучения в красной видимой области спектра. В этом объеме эритроциты движутся с разными линейными скоростями: 0,68-3,87мм/с – артериолы 0,1-0,6мм/с – капилляры, 0,32-1,21мм/с - венулы [12] Число эритроцитов может достигать несколько десятков тысяч. На выходе прибора формируется сигнал, амплитуда которого пропорциональна скорости и количеству эритроцитов. ПМ=К×Nэр×Vср. ПМ - показатель микроциркуляции (амплитуда сигнала в вольтах), К - коэффициент пропорциональности (К=1), Nэр - количество эритроцитов. Vср - средняя скорость эритроцитов в зондируемом объеме. Таким образом, результирующий параметр в ЛДФ определяет динамическую характеристику микроциркуляторного потока крови в единицу времени в зондируемом объеме. ПМ(t)=М+ бПМ (t) М - постоянная составляющая перфузии. бПМ(t) - переменная составляющая.

Постоянная составляющая - это средняя перфузия в микроциркуляторном русле за определенный промежуток времени, характеризует величину перфузии. бПМ (t)-характеризует механизмы контроля за перфузий. Её расшифровка позволяет диагностировать состояние сосудистого тонуса и механизмов регуляции кровотока в микроциркуляции.

Активные механизмы контроля:

• эндотелиальный
• нейрогенный
• миогенный

Пассивные механизмы контроля:

пульсовой

дыхательный

Преимущества метода ЛДФ:

• Количественная оценка кровотока
• Возможности изолированного определения миогенной и нейрогенной составляющей в тонусе микрососудов, роли шунтов в микрогемодинамике.

Недостатки:

Зависимость показателей от степени давления датчиком на ткани, от различия строения микрососудов кожи При вибрационной болезни (ВБ) В.Н. Карпов, П.Н Любченко, Р.В Горянков, Д.А. Рогаткин выявилиснижение показателей, характеризующих вариабельность микрогемодинамики [7]. В основном депрессия медленных ритмов, характеризующих нейрогенный и миогенный тонус, на коже ладонной стороны пальцев кистей у больных ВБ, тогда как значимых различий с контролем на коже предплечий не выявлено. При дыхательной пробе - резкое снижение ПМ, что свидетельствует о выраженном симпатическом вазомоторном рефлексе при ВБ. При тепловой пробе – инертность микрогемодинамики после проведения тепловой пробы и признаки ангиоспазма, выражавшиеся в замедлении времени достижения максимального значения ПМ при нагревании кожи.

2.Высокочастотная ультразвуковая допплерография

Позволяет:

• получить количественные характеристики линейного и объемного кровотока дистального кровотока, измерить индексы сопротивления;
• исследовать реакцию микрососудов на различные функциональные нагрузки (тепловая,холодовая, окклюзионные пробы);

Метод основан на эффекте Доплера. Используется непрерывный УЗ-датчик частотой 20-30 Мгц. Глубина исследования зависит от частоты датчика. Датчик с рабочей частотой 25Мгц позволяет оценить гемодинамику на глубине 3,5мм в сосуде диаметром 0,2мм и регистрирует скорость кровотока, равную несколько мм/сек.

Преимущество метода:

• звуковой контроль установки датчика в зоне локации;
• возможность определения по форме кривой типа сосуда;
• неинвазивность;

Зона интереса- сосуды ногтевого ложа, где капилляры расположены параллельно коже.

Сравнение ЛДФ и УЗ-флоуметрии

УЗ-флоуметрия	ЛДФ
Имеется возможность одновременно с микроциркуляцией исследовать кровоток в более крупных сосудах(micro-macro- режимы) micro– за счет высокого разрешения максимальная информация с тканевого среза macro – выделение сосуда за счет отсечения дополнительных сигналов;	нет
Прямые измерения линейных и объёмных скоростей, RI, PI в зоне интереса	Отсутствуют прямые показатели параметров кровотока
Звуковой и визуальный контроль получаемого сигнала; возможность определения типа сосуда;	нет
Соответствие формы, размера и параметров датчика области исследования;	нет
Простота, воспроизводимость, точность	Зависимость показателей от степени давления датчиком на ткани, от различия строения микрососудов кожи
Независимость результатов от степени прижима датчика;	есть

III. Методы, позволяющие судить о кровотоке и газообмене на уровне микроциркуляции.
1. Радионуклидный метод.

Основан на регистрации времени насыщения и выведения радиафармпрепарата из тканевого депо. Недостатки: трудоёмкий, требует больших экономических и временных затрат.

2. Определение транскутанного напряжения кислорода в тканях

Значение ТсрО2 менее 30мм ртст подтверждает наличие выраженной ишемии и является показанием для реконструктивной операции у пациентов с атеросклерозом артерий нижних конечностей [6].

Методика проведения высокочастотной допплерографии, показания к проведению и полученные результаты при профессиональных заболеваниях в Центре профпатологии

В нашей клинике используется для исследования дистального кровотока метод высокочастотной ультразвуковой допплерографии Методика проведениявысокочастотной ультразвуковой допплерографии:

• Оптимальная температура в помещении: 24-25С.
• До начала проведения исследования пациенту рекомендуется воздерживаться от приема пищи в течение 8-12 часов, желательна отмена вазоактивных препаратов, на протяжении 4-6 часов до проведения проб воздержаться от физической нагрузки и курения.
• Перед проведением исследования - 30-минутный покой.
• Исследование микроциркуляторного русла проводилось на допплерографе «Минимакс допплерК» (ООО «СП Минимакс», Россия) при помощи высокочастотных датчиков 20-25 Мгц. Для оценки кровотока по магистральным артериям исследовали кровоток на лучевой и локтевой артериях. Для оценки микроциркуляторного русла оценивали кровоток в стандартных точках у ногтевого валика пальцев кистей. Установка датчика в точке с максимальным сигналом по звуку и амплитуде. Регистрация устойчивого сигнала без артефактов в данной точке с 3-4 периодами; Угол установки датчика к исследуемой поверхности составляет 60градусов.
• Выделить полученные комплексы, получить значения кровотока. Наиболее рекомендуемые для изучения линейная систолическая скорость кровотока, диастолическая скорость кровотока, объёмная скорость кровотока и резистивный индекс периферического сопротивления RI. Для получения данных объёмной скорости кровотока вводится диаметр микроциркуляторного среза ткани – 0,2см.
  Типы полученных сигналов:
  - артериолярная составляющая микроциркуляторного тканевого среза- венозная составляющая микроциркуляторного тканевого среза- капиллярная составляющая микроциркуляторного тканевого среза-открытиешунтов
• Проведение проб: Тепловая проба. Относится к рефлекторным пробам. Можно проводить прямую и перекрестную пробы. Кисть погружают полностью в горячую воду с температурой 410-420С на 3 минуты и регистрируют кровоток с контрлатеральной конечности на 1, 2, 3, 5 мин после окончания действия теплового фактора (при перекрестной пробе) и с гомолатеральной конечности (при прямой пробе). Процент прироста кожного кровотока выражают как:Q% = Qmax – Qисх/ Qисх × 100% или % прироста = Vsmax – Vsисх/Vsmax× 100%;

Типы реакций:

• Адекватная (прирост скоростных параметров на 20%, снижение RI)
• Неадекватная
  - недостаточная (менее 20%);
  - гиперреактивная(более 50%);
  - отсутствие реакции;
  - парадоксальная: снижение скоростных показателей кровотока в ответ на тепловую пробу;

Недостаточная, отсутствие реакции и парадоксальная реакции на тепловую пробу расцениваются нами как снижение резерва вазодилятации. Холодовая проба. Относится к рефлекторным пробам. Можно проводить прямую и перекрестную пробы. В случае перекрестной пробы кисть погружают полностью в холодную воду с температурой 2-4 гр С на 3 мин и регистрируют кровоток с контрлатеральной конечности на 1, 2, 3, 5 мин после окончания действия холодового фактора. В случае прямой пробы регистрируют кровоток с гомолатеральной конечности на 1, 2, 3, 5 мин после окончания действия холодового фактора. Процент снижения кожного кровотока выражают как: Q%сниж = Qисх – Qmin/ Qисх * 100% или % сниж = Vsисх – Vsmin/ Vsисх× 100%Типы реакций:1.Адекватная ( снижение скоростных параметров на 20%, повышение RI)

2.Неадекватная- недостаточная (менее 20%); - отсутствие; - гиперреактивная (более 50%);

- парадоксальная: повышение скоростных показателей кровотока в ответ на холодовую пробу; Недостаточная, отсутствие реакции и парадоксальная реакции на холодовую пробу расцениваются нами как снижение резерва вазоконстрикции. Окклюзионная проба (модифицированная проба Целемайера). Измерение исходных показателей тканевой перфузии. Затем на плечо накладывают манжету и нагнетается давление выше исходного на 50мм рт.ст. (до момента исчезновения спектра кровотока на мониторе) на 3 мин.

После быстрой декомпрессии производят запись допплерограммы на 30сек, 1, 3,5 мин.Процент прироста кожного кровотока выражают как:Q% = Qmax – Qисх/ Qисх × 100%или % прироста= Vsmax – Vsисх/ Vsmax× 100%;

Типы реакций:

• Адекватная (прирост скоростных параметров на 20%, снижение RI)
• Неадекватная
  - недостаточная (менее 20%);
  - отсутствие реакции;
  - гиперреактивная (более 50%);
  - парадоксальная: снижение скоростных показателей кровотока в ответ на окклюзионную пробу;
  Недостаточная, отсутствие реакции и парадоксальная пробы расцениваются нами как дисфункция эндотелия.

Типы исходного кровотока при регистрации высокочастотной допплерографии:
1. Нормоциркуляторный (RI= 0,5-0,6);
2.Спастический (RI> 0,6);
3.Застойный (RI< 0,3), низкорезистивный (RI< 0,5);
4.Ангиодистонический;
5.Шунтирующий;

По амплитуде:
1.Нормальный (более 5см/с);
2.Сниженный (менее 5см/с), резкосниженный (менее 3 см/с);
3.Высокий (более 15см/с);

Показания для исследования параметров микроциркуляторного кровотока в клинике профессиональных и общих заболеваний:

• Вибрационная болезнь;
• ХОБЛ;
• Артериальная гипертензия;
• Сахарный диабет;
• Метаболический синдром;
• ИБС;

В результате полученных исследований выявлены некоторые закономерности:

I.Пылевой обструктивный бронхит:

• преобладал застойный и низкорезистивный типы микроциркуляции
• амплитуда кровотока нормальная или сниженная (нет резкого снижения)
• реакция на тепловую пробу нормальная или недостаточная (нет парадоксальной реакции)
• реакция на холодовую пробу чаще парадоксальная
• эндотелиальная дисфункция встречается чаще у курильщиков

II. Вибрационная болезнь:

• преобладал капиллярный кровоток резкосниженной амплитуды при ВБ I, низкорезистивный тип нормальной амплитуды при ВБ II
• реакция на тепловую пробу чаще недостаточная, у курильщиков парадоксальная
• реакция на холодовую пробу чаще парадоксальная
• эндотелиальная дисфункция нарушена чаще у курильщиков.

 

Краткая характеристика методов исследования функции эндотелия в клинической практике и их сравнительная оценка

I. Инструментальные методы оценки функции эндотелия.
1. Методика исследования эндотелиального механизма регуляции по D. Celemajer - тест реактивной гиперемии.
Изучение эндотелий зависимой дилятации.

Согласно рекомендациям Международной рабочей группы по изучению реактивности плечевой артерии, на поток-зависимую сосудистую реактивность влияют ряд факторов: прием лекарственных препаратов, температурный режим и др. До начала проведения исследования пациенту рекомендуется воздерживаться от приема пищи в течение 8-12 часов, желательна отмена вазоактивных препаратов, на протяжении 4-6 часов до проведения проб воздержаться от физической нагрузки и курения. Ультразвуковое исследование проводится на системах, оснащенных программным обеспечением для сосудистых исследований в В-режиме, режиме цветового допплеровского картирования импульсно-волнового допплера (Балахонова Т.В., Кунцевич Г.И.). [6,11,13] Исследования были проведены на УЗ-системе высокого класса «EnVisor» Phillips, USA с помощью мультичастотного датчика 3-12 Мгц.

До проведения компрессии проводилась оценка внутрипросветного диаметра плечевой артерии в диастолу на 2-5см выше локтевой впадины за 30сек. до компрессии и измерение линейной скорости кровотока. Фаза сердечного цикла определяется благодаря одновременной регистрации ЭКГ на мониторе системы. Измерение диаметра просвета артерии проводили с использованием двух точек: первой- на границе адвентиция-медиа передней стенки и второй – на границе медиа-адвентиция задней стенки. Диаметром плечевой артерии считают среднюю величину, вычисленную по трем циклам. Далее на плечо, выше зоны измерения накладывают пневматическую манжету, в которую нагнетают воздух до прекращения кровотока в дистальных отделах артерии конечности с превышением уровня систолического давления на 40-50мм.рт. ст. Время компрессии 4-5мин. Динамическая оценка внутрипросветного диаметра и линейной скорости кровотока в плечевой артерии в ответ на увеличивающийся поток крови при проведении пробы с реактивной гиперемии поводится через 30, 60, 90 секунд последекомпрессии. Пробу расценивали как положительную при приросте диаметра плечевой артерии более 10%.). [13,8]

Изучение эндотелий независимой дилятации.

Проводилась оценка внутрипросветного диаметра плечевой артерии в диастолу до и после сублингвального приема нитроглицерина в дозе 0,0025мг. Измерение внутрипросветного диаметра плечевой артерии производилась через 1, 2, 3 минуты после растворения таблетки нитроглицерина. Рассчитывали процент прироста диаметра плечевой артерии в ответ на прием нитроглицерина. Далее сравнивали ответ на эндотелийзависимый и эндотелийнезависимый стимул. При снижении ответа наэндотелийзависимыйстимул по сравнениюсэндотелийнезависимым функцию эндотелия расценивали как нарушенную.Промежуток времени между пробами с реактивной гиперемией и приемом нитроглицерина составляет 10 мин.

2.Модифицированный тест реактивной гиперемии.

Исследование дистального кровотока проводилось при помощи ультразвуковой высокочастотной допплерографии на приборе «Минимакс-Допплер-К» (Санкт-Петербург) при помощи датчика частотой 25 Мгц. Определяли исходный кровоток на сосудах ногтевого ложа, затем проводили модифицированнный тест с реактивной гиперемией путем наложения манжеты тонометра с превышением давления в ней на 50мм рт.ст. выше систолического АД, на 5 мин. После снятия манжеты определяли скорость дистального кровотока на 30сек, 1,2,3,5 мин. Вычисляли индекс прироста скоростных показателей кровотока.

3. Определение методом ИФА биохимических маркеров дисфункции эндотелия

При помощи метода ИФА определяли биохимические маркеры дисфункции эндотелия: эндотелин-1, фактора Виллебранда, гомоцистеин. За нормативные значения принимали средний показатель контрольной группы, которую составили здоровые доноры-мужчины сопоставимого возраста с исследуемыми пациентами.

Оценка функции эндотелия методом модифицированного ТРГ при профессиональном пылевомбронхите (ППБ)

Целью нашей работы явилась комплексная оценка функции эндотелия при ППБ в зависимости от степени тяжести. Проведено обследование 98 пациентов, среди которых 25 – с ППБ легкой степени тяжести, ДН-0, 23 – с ППБ средней тяжести, ДН-I, 50 – с ППБ тяжелой степени, ДН-II. Контрольная группа состояла из 30 лиц мужского пола, не имеющих патологии органов дыхания и сердечно-сосудистой системы в возрасте от 34 до 57 лет (средний возраст 52,3±3,7).

Распределение пациентов по нозологическим формам, возрасту, продолжительности стажа работы во вредных условиях труда и длительности заболевания.

Таблица №1

Диагноз	Число пациентов	Возраст, годы (М±m)	Подземный стаж (M±m)	Длительность заболевания (M±m)
ППБ, ДН 0	25	47,7±2,5	18,7±1,7	11,7±3,2
ППБ, ДН I	23	49,2±1,6	22,1±0,9	12,5±0,9
ППБ, ДН II	50	56,5±1,1	22,2±0,9	17,6±1,0
Контрольная группа	30	55,3±2,7	-	-

 

Диагноз ХОБЛ и классификация степени дыхательной недостаточности устанавливали в соответствие с критериями GOLD, 2011 .[2] Среди обследованных лиц 74,5% являлись курильщиками, длительность курения составляла 21,9±1,2 лет, индекс курения 241±30,7). Критерии исключении: артериальная гипертензия, сахарный диабет, тяжелые проявления атеросклероза (ИБС, НМК, ИНК).

Все больные прошли полное клиническое обследование, включающее клинический осмотр, лабораторное обследование, спирографию, бодиплетизмографию, ЭКГ, трансторакальную эхокардиографию. Для оценки функции эндотелия использовали ультразвуковое исследование плечевой артерии с проведением пробы D. Celemayerдля оценки эндотелийзависимойвазодилятации (ЭЗВД) и теста с нитроглицерином для оценки эндотелийнезависимойвазодилятации (ЭНЗВД). Исследования проводили на ультразвуковой системе высокого класса «EnVisorHDC”, (“Philips”, США) линейным датчиком 7-10 Мгц. При локации плечевой артерии определяли ее диметр, толщину комплекса интима-медиа, их согласно общепринятой методике [12].

Исследование дистального кровотока проводилось при помощи ультразвуковой высокочастотной допплерографии на приборе «Минимакс-Допплер-К» (Санкт-Петербург) при помощи датчика частотой 25 Мгц. Проводили окклюзионную пробу согласно вышеописанной методике. При помощи метода ИФА определяли биохимические маркеры дисфункции эндотелия: эндотелин-1, фактора Виллебранда, гомоцистеин. За нормативные значения принимали средний показатель контрольной группы, которую составили здоровые доноры-мужчины сопоставимого возраста с исследуемыми пациентами. Результаты. Исходный диаметр ПА достоверно не отличался в 1 группе по сравнению с контролем, во 2 и 3 группах был достоверно больше, чем в первой группе (4,4±0,13, 4,5±0,1 мм и 3,8±0,2мм соответственно, р<0,05). Толщина КИМ ПА во всех трех группах достоверно не отличалась от контрольных значений.

Исходная скорость кровотока не отличалась в 1 группе от ее значений в контрольной группе и была достоверно выше во 2 и 3 группах по сравнению с скоростными показателями в контроле и 1 группах. (таблица2).

Таблица№2

Показатель	ППБ 1 ДН 0	ППД 2 ДН 1	ППБ 3 ДН 2	Контрольная группа
ЭЗВД,%	13±2,78*	8,47±1,19*	5,93±0,86*	10,37±2,87
ЭНЗВД,%	17,4±3,18	13,54±1,19	16,00±0,97	15,72±1,19
Индекс 1	13,8±1,39	8,91±1,23*	5,00±0,91*	13,7±1,19
Индекс 2	9,7±2,9	14,5±3,1*	16,6±3,13*	10,8±2,1

Примечание: * - р< 0, 05

Показатели ЭЗВД в группах с среднетяжелым и тяжелым течением ППБ ( 2 и 3 группы) были существенно ниже, чем в группе 1 и в контрольной группе. (8,47±1,19 во 2 группе, 5,93±0,86 в 3 группе и 10,37±2,87 в контроле и 13±2,78 в 1 группе, р< 0,05). По мере усиления тяжести ППБ достоверно снижалась способность к эндотелийзависимой релаксации ПА. Процент адекватной реакции на пробу с реактивной гиперемией снижался по мере утяжеления течения ХОБЛ у шахтеров. Так, в первой группе он составил 56%, во второй группе – 34,8%, в третьей группе – 26%. Отсутствие реакции ПА на механический сдвиг в группе с легким течение ППБ не было зарегистрировано, во 2 группе процент составил 5,2%, а в 3 группе – 8,6%. Уменьшение диаметра в ответ на ПРГ отмечалось только в 3 группе и составило 4,3%. Прирост линейной систолической скорости кровотокав ПА имел тенденцию к повышению в 3 группе пациентов по сравнению с 1 и 2 группами, а также с его значением в группе контроля. Показатели ЭНЗВД имели тенденцию к снижению во 2 группе по сравнению с контрольными значениями, в 1 и 3 группе не отличались от аналогичного показателя в контрольной группе.Существует мнение, что одновременное снижение ЭЗВД и ЭНЗВД не может быть расценено как проявление дисфункции эндотелия. В связи с этим мы использовали индекс 1 - отношение значения ЭЗВД к ЭНЗВД. Результаты указывают на достоверное уменьшение индекса в 2, 3 группах по сравнению с контролем, что свидетельствует о его уменьшении за счет составляющей ЭЗВД.Индекс 2 – отношение прироста скоростных параметров кровотока к приросту диаметра ПА при проведении ПРГ. Этот индекс демонстрирует ремоделирование сосудистой стенки. Его повышение указывает на повышение ригидности сосудов одновременно со снижением эндотелиальной функции. Отмечено достоверное увеличение этого индекса во 2 и 3 группах по сравнению с контрольной группой. ДЭ, проявляющаяся снижением ЭЗВД, коррелирует с возрастом пациента, длительностью ППБ, средним давлением в легочной артерии, измеренным при Эхокг, ОФВ1, ЛП ОНП, диаметром плечевой артерии. Имеются указания на системность изменений, выявленных при проведении пробы D. Celemayer на плечевой артерии. В связи с этим нами проводилось исследование дистального кровотока на сосудах ногтевого ложа с проведением окклюзионной пробы с вычислением процента прироста скорости кровотока. В результате полученных данных выявлено увеличение линейной скорости дистального кровотока на артериях ногтевого ложа во всех группах больных ППБ по сравнению с контрольной группой. Индекс резистивности уменьшался по мере прогрессирования заболевания, что, вероятно, обусловлено шунтированием кровотока. (таблица 3). Индекс прироста скоростных показателей в ходе проведения окклюзионной пробы достоверно уменьшался в группах с среднетяжелым и тяжелым течением ППБ по сравнению с контрольной группой.

Если процент нормальной реакции на окклюзионную пробу составлял в 1 группе пациентов 83,3%, то во 2-ой – 60%, а в третьей – 50%. А частота парадоксальной реакции, т.е. снижение скоростных показателей ниже исходных значений после проведения пробы, в 1 группу отсутствовало, во второй группе пациентов составило 35%, а в третьей – 41,7%. Таким образом, изменения, выявленные при проведении пробы D.Celemayer на плечевой артерии, носят днонаправленный характер при проведении окклюзионной пробе на уровне дистального кровотока. По мере нарастания степени дыхательной недостаточности нарастают признаки дисфункции эндотелия.

Показатели дистального кровотока

Таблица №3

Показатель	ППБ 1 ДН 0	ППБ 2 ДН 1	ППБ 3 ДН 2	Контрольная группа
Vsисх, см/сек	5,0±1,7	7,25±1,33	5,3±0,8	4,9±0,9
RI, у.е.	0,67±0,11	0,42±0,08	0,42±0,05	0,6±0,1
ПРГ, %	55,3±14,4	13,27±9,86*	6,4±8,8*	51,2±12,9
Частота нормальной реакции в ПРГ,%	83,3	60	50	100
Частота парадоксальной реакции в ПРГ,%	0	35	41,7	0

Примечание: * - р< 0, 05

Для подтверждения этих данных на системном уровне исследовали методом ИФА биохимические маркеры дисфункции эндотелия: эндотелин-1, гомоцистеин, фактор Виллебранда. (таблица 4). Полученные данные свидетельствуют о том, что в 1 группе пациентов уровень ЭТ-1 не отличался от его значений в контрольной группе. Во второй и третьей группах его уровень был достоверно выше по сравнению с значениями в контрольной группе (1,22±0,14 и 1,27±0,17, 0,68±0,07, р<0,05). Повышение концентрации ЭТ-1, одного из ключевых показателей ДЭ, во 2, 3 группах пациентов с ППБ, корреляция этого показателя с процентом ЭЗВД и индексом прироста скоростных показателей дистального кровотока в окклюзионной пробе указывают, по нашему мнению, на однонаправленность выявленных нарушений и свидетельствуют о системном нарушении функции эндотелия. Содержание фактора Виллебранда во всех трех группах пациентов несколько выше этого показателя в контрольной группе, однако существенных различий между группами выявлено не было. При анализе значений содержания гомоцистеина выявлено достоверное повышение его в группе с среднетяжелым течением по сравнению с контролем ( 14,14±2,4 и 11,56±6,42, р<0,05) в группе с тяжелым течением по сравнению с группой 2, группой 1 и контрольной группой (27,4±8,9 и 14,14±2,4 и 11,56±6,42, р<0,05). Выявленные данные свидетельствуют о нарастании признаков дисфункции эндотелия по мере нарастания тяжести заболевания.

Биохимические маркеры ДЭ

Таблица№ 4

Показатель	ППБ ДН 0	ППБ ДН 1	ППБ ДН 2	Контрольная группа
Эндотелин-1, фмоль/мл	0,69±0,16	1,17±0,1*	1,22±0,14*	0,68±0,17
Гомоцистеин, мкммол/л	12±8,5	14,14±2,4*	27,4±8,9*	11,56±6,42
Фактор Виллебранда, Ед/мл	1,39±0,28	1,17±0,08	1,24±0,15	0,95±0,13

Примечание: р<0,05

Таким образом, в результате проведенного исследования выявлено нарушение функции эндотелия у пациентов с ППБ. Эти изменения носят более выраженный характер по мере прогрессирования заболевания и являются максимальными у пациентов с тяжелым течением ППБ.Выявленные нарушения носят многоуровневый характер поражения и зарегистрированы как на артериях среднего, так и малого диаметра. Характер изменений биохимических маркеров ДЭ (эндотелин-1, гомоцистеин) подтверждает предположение о системном характере поражения эндотелия и имеет однонаправленную динамику с ультразвуковыми признаками ДЭ. Выявленная корреляционная зависимость показателей ЭЗВД при ППБ с длительностью заболевания, уровнем среднего давления в легочной артерии, указывает на патогенетическую роль ДЭ в прогрессировании сердечно-сосудистых осложнений при ХОБЛ (ЛГ, ХЛС, АГ). Дисбаланс выработки вазоактивных веществ в эндотелии способствует поддержанию воспалительной реакции и является благоприятным условием для прогрессирования заболевания. Таким образом, при ППБ у горнорабочих выявлен многоуровневый системный характер дисфункции эндотелия, усугубляющийся по мере прогрессирования основного заболевания.

Дисфункция эндотелия является патогенетическим звеном в прогрессировании ХОБЛ и формировании легочной гипертензии.

• Исследование микроциркуляции является информативным для понимания патогенетического механизма профессиональных заболеваний и может быть рекомендовано для включения в обязательный стандарт обследования при вибрационной болезни, ХОБЛ у шахтеров с целью диагностики и мониторинга для оценки эффективности проводимой терапии.
• Каждый из методов исследования микроциркуляторного кровотока имеет определенные ограничения, в связи с чем все целесообразно использовать комплекс методов для оценки состояния микроциркуляторного русла.
• Проведение модифицированного теста реактивной гиперемии является доступным и информативным тестом для оценки функции эндотелия, имеет высокий уровень корреляции с ТРГ по методике Целемайер, а также показателями биохимических маркеров дисфункции эндотелия и может быть использован в качестве самостоятельного метода для раннего выявления дисфункции эндотелия.

Список литературы:

1. Бувальцев В.И. Дисфункция эндотелия как новая концепция профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний. // Международный медицинский журнал. - 2001. - №3. -С.19-30.

2. Глобальная инициатива при Хронической Обструктивной Болезни Легких. -2011г

3. Затейщиков Д.А. Эндотелиальная регуляция сосудистого тонуса: методы исследования и клиническое значение. // Кардиология. - 1998.- № 9. - С.68-80.

4. Кароли Н.А., Ребров Ю.Н. Роль эндотелия в развитии легочной гипертензии у больных хроническими обструктивными заболеваниями легких/ Клиническая медицина. -2004.-№8 .-с 8-15.

5. Козлов В.И., «Гистофизиология системы микроциркуляции», Москва, 2003 год.

6. Кунцевич Г.И., Бурцева Е.А. Диагностика заболеваний сосудистой системы //В книге «Клиническая ангиология» под редакцией А.В. Покровского, Москва «Медицина», 2004, том 1, с. 87-173.

7. Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови. Под редакцией А.И. Крупаткина, В.В. Сидорова, с.156-175.

8. Лелюк В.Г., Лелюк С.Э. Ультразвуковая ангиология. М.: Реальное время; 2003.9. Маколкин В.И.,«Микроциркуляция в кардиологии», Москва, 2004 год.

10. Петрищев Н.Н., Власов Т.Д. Физиология и патофизиология эндотелия. Причины, механизм, фарамакологическая коррекция./ Под ред. Н.Н.Петрищева. СПб.: СПбГМУ;2003.

11. Ультразвуковые методы оценки толщины комплекса интима-медиа артериальной стенки. "SonoAce-Ultrasound" 2010. N21. стр. 57-63. Т.В. Балахонова, М.И. Трипотень, О.А. Погорелова.

12. ФолковБ., НилЭ. Кровообращение. М. Медицина, 1976, 464с.

13. Celemajer D.S., Sorensen K.E., Gooch V.M. et al Non-invasive ultrasound detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis // Lancet. 1992. V.340 P.1111-1115.