Что такое артериальная жесткость?
Артерии — это кровеносные сосуды, которые доставляют кислород и жизненно важные питательные вещества ко всем жизненно важным органам и периферии организма. Сердце прокачивает кровь через эти сосуды, а с каждым импульсом кровь попадает в дистальное кровообращение. С преобразованием каждого импульса в адекватную циркуляцию развивается система. На каждой систоле (биение сердца) сердце сжимается, чтобы откачать кровь. При каждой диастоле (промежутке между двумя ударами) сердце получает время, чтобы наполниться кровью.
Пульсовое давление и артериальная жесткость
Давление, оказываемое на стенки кровеносных сосудов или артерий во время систолы, является самым низким, если кровеносные сосуды имеют высокую степень податливости или низкую жесткость. Таким образом, люди, которые имеют эластичные и очень эластичные стенки артерий, имеют узкое пульсовое давление.
Пульсное давление — это систолическое давление минус диастолическое давление. Оно отражает низкое натяжение стенки аорты. Низкое натяжение стенки также означает, что нагрузка на сердце низкая.
Чем жестче и тверже стенки кровеносных сосудов, тем шире пульсовое давление и тем больше сердце должно работать, чтобы качать кровь в артерии. У людей с более жесткими стенками артерий для циркуляции крови может использоваться только небольшая часть объема каждого сердечного удара без повышения кровяного давления.
Таким образом, чтобы компенсировать недостаток крови на периферии, кровяное давление повышается. Таким образом, эти люди имеют относительно высокое систолическое и пульсовое давление и низкое диастолическое давление.
От чего зависит жесткость стенки?
Жесткость артериальной стенки зависит от структурных элементов внутри артериальной стенки, например, мышц, эластина и коллагена. Они несут давление на стенку, когда стенка растянута.
Импеданс потока — это соотношение между изменяющимся давлением и потоком, который он генерирует. Он включает:
Диагностика и последствия артериальной ригидности
Доплеровский анализ может определить скорость и объем кровотока. Артериальная жесткость указывает на два основных термина — атеросклероз и атероматоз. Они часто сочетаются с атеросклерозом. Артериосклероз представляет собой генерализованное утолщение и усиление артериальной стенки и связано с высоким кровяным давлением и гипертонией. Атероматоз представляет собой воспалительное артериальное изменение, которое приводит к дисфункции эндотелиальных стенок и чрезмерному отложению липидов или жиров в стенках. Эти два процесса часто сосуществуют, что приводит к артериальному фиброзу или атеросклерозу.
Отказ от ответственности: этот контент, включая советы, предоставляет только общую информацию. Это никоим образом не заменяет квалифицированное медицинское заключение. Для получения дополнительной информации всегда консультируйтесь со специалистом или вашим лечащим врачом.
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
Жесткость артерий – фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний: возможности медикаментозной коррекции
В современной медицине важны недорогие, общедоступные, легко воспроизводимые и неинвазивные методики. К настоящему моменту состояние сосудистой стенки неинвазивно возможно оценить с помощью магнитно-резонансной, компьютерной томографии и ультразвуковых методов. Именно ультразвуковые методики являются общедоступными, безопасными и недорогими. Один из таких методов оценки растяжимости и жесткости артериальной стенки – это измерение скорости распространения пульсовой волны (СПВ). Данный метод прост в исполнении, неинвазивный, точный и воспроизводимый. Некоторые модификации определения СПВ рекомендуются к использованию в амбулаторной практике как скрининговый метод обследования населения.
Отмечено, что скорость пульсовой волны, как величина динамическая, при воздействии на нее неблагоприятных факторов изменяется в сторону увеличения. В Рекомендациях Российского медицинского общества по артериальной гипертонии и Всероссийского научного общества кардиологов отмечено следующее: «Существует высокая степень корреляции между вероятностью развития сердечно-сосудистых осложнений и жесткостью крупных (эластических) артерий, оцениваемой по величине скорости распространения пульсовой волны на участке между сонной и бедренной артериями. Наибольшая вероятность осложнений наблюдается при повышении скорости пульсовой волны более 12 м/с» [1]. Наличие повышенной СПВ (> 12 м/с) приводится как критерий поражения органа-мишени (сосудистой стенки), на основании чего больного артериальной гипертензией (АГ) следует относить к группе высокого сердечно-сосудистого риска. Исследование артериальной ригидности приведено в этих рекомендациях в перечне инструментальных методов, рекомендуемых дополнительно.
Стенка артерий обладает мощными адаптационными механизмами и имеет разные упруго-эластические характеристики на различных участках сосудистого русла [2]. Аорта является сосудом эластического типа, основной компонент ее стенки – эластические волокна. По мере продвижения к периферии в артериальной стенке увеличивается пропорция мышечного слоя, что делает периферические артерии более жесткими.
Артериальная система обладает двумя взаимосвязанными функциями – проводящей и демпфирующей [3]. Выполнение первой функции определяется в основном шириной просвета артерий и сопротивлением потоку крови. Стойкое нарушение проводящей функции артерий возникает в основном при их окклюзии [4] или сужении [5]. Наиболее типичным окклюзирующим сосудистым заболеванием является атеросклероз.
Второй важнейшей функцией артерий является демпфирование осцилляций давления, обусловленных циклическим выбросом крови из левого желудочка сердца (эффект Виндкессела) и превращение пульсирующего артериального потока в стабильный, необходимый периферическим тканям и органам [6]. Способность артерий мгновенно поглощать ударный объем зависит от эластических свойств артериальной стенки, которые могут быть описаны такими терминами, как жесткость, растяжимость, податливость [7]. При нарушениях этих свойств кровь из левого желудочка выбрасывается в «жесткую» артериальную систему. При этом происходит генерирование повышенного систолического АД и уменьшение диастолической отдачи, что приводит к снижению диастолического АД. Также ускоренное отражение пульсовой волны способствует повышению пикового и конечного систолического давления в восходящей аорте, что сопровождается увеличением постнагрузки на левый желудочек и усилением потребления кислорода миокардом [8]. Смещение «возвращения» отраженной волны из диастолы в позднюю систолу способствует дальнейшему снижению диастолического АД, которое определяет распределение кровотока и коронарную перфузию.
Экспериментальные исследования показали, что ригидность аорты непосредственно уменьшает субэндокардиальный кровоток, кардиальную трансмуральную перфузию и усиливает субэндокардиальную ишемию. Повышение систолического АД вызывает гипертрофию миокарда, ухудшает диастолическую функцию левого желудочка и снижает выброс из него. Также повышенное систолическое и пульсовое давление ускоряют повреждение артерий, в результате формируется «порочный круг» [9].
Нарушение демпфирующей функции является результатом развития артериосклероза. Этот процесс иногда рассматривается как физиологический феномен старения, который приводит к диффузному фиброэластическому утолщению интимы, повышению содержания коллагена в медии, фрагментации эластической мембраны с вторичным фиброзом и кальцификацией средней оболочки артерий (рис. 1).
В настоящее время существуют методики как прямого измерения жесткости сосудистой стенки (определение диаметра и давления на данном участке с использованием ультразвука и катетеризации, метод магнитного резонанса, использование ангиографии), так и методы непрямого измерения жесткости (измерение скорости пульсовой волны, сфигмография) [10, 11].
Одним из неинвазивных сфигмографических методов оценки сосудистой ригидности является контурный анализ пульсовой волны (рис. 2). Регистрация цифровой пульсовой волны (DVP) основана на прохождении инфракрасного излучения через палец. Количество света прямо пропорционально объему крови, пульсирующей в пальце. Для минимизации получения плохого сигнала специально была разработана тепловая пластина в случае плохой перфузии или вазоконстрикции у пациента.
При формировании цифровой пульсовой волны отмечается два компонента. Первая часть волны (систолический компонент) формируется в результате распространения пульсового давления от дуги аорты к пальцу руки. Вторая часть (диастолический компонент) формируется в результате распространения пульсового давления от желудочка к аорте и далее к нижней части тела, с последующим его отражением через аорту к пальцу. Кривая цифровой пульсовой волны отражает прохождение как прямой пульсовой волны, так и ее отраженной части, таким образом мало изменяя форму DVP.
Высота диастолического компонента DVP зависит от значения пульсового давления отражения, характеризующего состояние сосудистого тонуса мелких артерий. Отношение времени диастолического компонента к времени систолического компонента зависит от скорости пульсовой волны в аорте и крупных артериях. Этот показатель отражает ригидность крупных артерий. Контурный анализ пульсовой волны позволяет определить два индекса – отражения и ригидности.
Индекс отражения RI – это процентное отношение высоты диастолического компонента DVP к высоте систолического компонента. Индекс отражает состояние тонуса мелких артерий и значение пульсовой волны отражения.
Индекс ригидности SI (stiffness index) оценивает скорость пульсовой волны крупных артерий и рассчитывается как отношение роста пациента к времени между систолическим и диастолическими компонентами волны DVP. Индекс SI является показателем ригидности крупных артерий [12, 13].
Аортальная СПВ, определяемая при каротидно-феморальном расположении датчиков, т.е. СПВкф (PWVcf, Pulse Wave Velocity carotid-femoral) в настоящее время является «золотым стандартом» измерения артериальной жесткости (ригидности). Измерения артериальной жесткости нужно рассматривать как рекомендованные тесты для оценки сердечно-сосудистого риска, в первую очередь для пациентов, у которых повреждение органов-мишеней не выявлено при обычных условиях [12].
Отмечается высокая корреляция между показателем SI и показателем СПВкф – «золотым стандартом» измерения артериальной ригидности, заболеваниями коронарных артерий (14) и толщиной комплекса интима-медиа.
Большое число исследований, посвященных проблеме артериальной ригидности, послужило основанием для публикации в 2006 году основополагающего документа под названием «Консенсус экспертов по артериальной ригидности: методологические подходы и практическое применение» [15]. В документе приведены клинические состояния, ассоциированные с повышенными артериальной ригидностью и/или отраженной пульсовой волной. Из физиологических состояний указывается старение, низкий вес при рождении, менопауза и гиподинамия. Из генетических причин приводится отягощенная наследственность по артериальной гипертензии, сахарному диабету и инфаркту миокарда. Помимо как таковых сердечно-сосудистых заболеваний (ишемической болезни сердца, хронической сердечной недостаточности, мозгового инсульта), выделяется группа факторов сердечно-сосудистого риска: ожирение, курение, повышение артериального давления, гиперхолестеринемия, нарушение толерантности к глюкозе, сахарный диабет типа 1 и 2, гипергомоцистеинемия, повышение уровня С-реактивного белка. Также указывается группа первично не сердечно-сосудистых заболеваний: хронические заболевания почек, ревматоидный артрит, системный васкулит, системная красная волчанка.
В последнее время многие исследования в медицинской практике проходят с учетом половых различий как в оценке течения заболеваний, так и их лечения. Framingham Heart Study было первым, в котором представлены существенные различия между мужчинами и женщинами. Течение инфаркта миокарда у женщин чаще сопровождалось фатальными осложнениями. Для них показательна большая распространенность инфаркта миокарда без развития патологического зубца Q на ЭКГ, существенно преобладали отрицательные результаты при проведении коронарографии (35% против 16% у мужчин). Внутрисосудистое ультразвуковое исследование и магнитно-резонансная томография выявляют атероматоз коронарных артерий там, где был получен отрицательный результат при коронарографии, при этом смертность в течение 6 месяцев после перенесенного инфаркта миокарда у мужчин составляет 7,9%, а у женщин – 22,8%.
Американские ученые установили, что желудочковая тахикардия/фибрилляция достоверно чаще наблюдается у мужчин: 52% против 34% у женщин. Исследователи пришли к выводу, что несмотря на сходную частоту проаритмогенных электрофизиологических субстратов у женщин может быть ниже чувствительность к аритмогенным триггерам (16). После аортокоронарного шунтирования риск смерти среди женщин остается крайне высоким по сравнению с мужской популяцией. Предполагается, что это связано с несколько иным течением атеросклеротического процесса в коронарных сосудах женщин. Поражение коронарной системы мужчин носит очаговый, локальных характер, что создает предпосылки для успешного проведения операций реваскуляризации; поражение коронарной системы женщин носит диффузный характер без выраженного стеноза, что менее благоприятно с точки зрения оперативного лечения.
На кафедре госпитальной терапии №1 МГМСУ было проведено исследование, в рамках которого изучались особенности ригидности сосудов у женщин с изолированной артериальной гипертензией, либо при ее сочетании с ишемической болезнью сердца и сахарным диабетом типа 2 по сравнению с мужчинами, страдающими аналогичными заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Сравнение сопоставимых по возрасту пациентов проводилось по антропометрическим данным, ЧСС, САД, ДАД, показателем объемного дигитального пульса (SI – stiffness index, индекс ригидности) с помощью прибора Pulse Trace PWV (Micro Medical, United Kingdom), а также данным биохимического исследования крови, включающим в себя уровни глюкозы и такие показатели липидограммы, как общий холестерин (ОХС), триглицериды (ТГ), липопротеиды высокой (Хс-ЛПВП) и низкой (Хс-ЛПНП) плотности.
Группа женщин с АГ в целом характеризовало наличие ожирения (ИМТ = 29,12 ± 6,01 кг/м²), изменение показателей липидного обмена, повышенная сосудистая ригидность. Показатели липидного и углеводного обменов, а также ИМТ между группами достоверно не отличались, равно как и показатели АД, вместе с тем, у женщин выявлены достоверно менее высокие значения индекса ригидности. Таким образом, у мужчин наблюдались более выраженные нарушения жесткости сосудов, чем у женщин аналогичного возраста, страдающих АГ сопоставимой степени тяжести.
Аналогично пациенткам, страдающим только АГ, в группе сочетанной патологиеи выявлены ожирение (ИМТ = 29,54 ± 7,14 кг/м²), гиперлипидемия за счет атерогенной фракции и повышенный индекс ригидности. Однако по сравнению с мужчинами у женщин с аналогичным сочетанием заболеваний, отмечаются достоверно менее высокие значения индекса ригидности, а также показатели САД и ДАД. Следовательно, у женщин наблюдаются менее выраженные нарушения жесткости сосудов, а также показателей артериального давления, чем у мужчин сопоставимого возраста, страдающих аналогичным сочетанием заболеваний сердечно-сосудистой системы.
При гендерном сравнении пациентов, у которых помимо артериальной гипертензии и ишемической болезни сердца был диагностирован сахарный диабет типа 2, получены данные, приведенные в таблице 3.
Проводя сопоставление групп женщин и мужчин, у которых наряду с наличием АГ и ИБС имел место сахарный диабет типа 2, отмечено отсутствие каких-либо достоверных различий по всем представленным параметрам. Присоединение сахарного диабета типа 2 полностью нивелирует гендерные различия, более того, у женщин отмечено более высокое среднее значение индекса ригидности SI по сравнению с мужчинами, тогда как в предыдущих группах сравнения показатели сосудистой жесткости у женщин были достоверно ниже.
Таким образом, попытка гендерного сопоставления основных антропометрических параметров, показателей углеводного и липидного обмена, значения АД и сосудистой жесткости выявила как наличие сходства течения сравниваемых заболеваний (по наличию и выраженности ожирения и липидных нарушений, значениям АД), так и достоверных различий, проявляющихся менее выраженной сосудистой ригидностью у женщин с АГ и сочетанием АГ и ИБС. Присоединение к артериальной гипертензии и ишемической болезни сердца сахарного диабета типа 2 полностью нивелирует различия между группами мужчин и женщин по показателю сосудистой жесткости.
Так как повышенная артериальная ригидность отмечается при достаточно большом количестве заболеваний, то не менее актуально изучение воздействий, которые способны снижать артериальную жесткость. Уменьшение артериальной ригидности может быть достигнуто в целом антигипертензивными препаратами в результате снижения давления растяжения. Однако это лишь один из механизмов повышения податливости артерий. Проводившиеся сравнительные исследования выявили существенные различия во влиянии лекарственных средств на артериальную жесткость при сопоставимом снижении уровня АД. Это позволяет предполагать, что некоторые лекарственные препараты обладают непосредственным воздействием на эластические свойства сосудистой стенки, не связанной с их гипотензивным эффектом.
Особого упоминания заслуживает наиболее часто цитируемое исследование COMPLIOR, в котором у пациентов с АГ (около 1700 больных) скорость пульсовой волны измерялась до и после 6-месячного лечения ингибитором АПФ периндоприлом. Было выявлено достоверное снижение ригидности артерий (СПВ уменьшалась на 1,1 м/с), при этом не было обнаружено достоверной корреляции между снижением АД и увеличением податливости артерий [17].
В исследовании X-CELLENT оценивалась эффективность фиксированных доз диуретика индапамида ретард 1,5 мг, блокатора рецепторов ангиотензина II кандесартена и антагониста кальция амлодипина у больных АГ без поражения органов-мишеней (всего более 2400 пациентов). Сравнение гипотензивной активности в общей группе показало практически одинаковую способность трех препаратов снижать систолическое АД, однако индапамид ретард достоверно лучше влиял на эластичность крупных сосудов по сравнению с амлодипином и кандесартаном.
В литературе имеются сведения об исследованиях, где отражено влияние различных антигипертензивных препаратов на сосудистую стенку (18). Так, в одном из них показано преимущество использования комбинации трандолаприла и верапамила по сравнению с монотерапией этими препаратами. Их эффект оценивался по влиянию на среднее АД, пульсовое давление, толщину, диаметр, жесткость сонных артерий, аорты и плечевой артерии, гипертрофию левого желудочка.
В сравнительном исследовании терапии лизиноприлом и метопрололом было обнаружено их сходное влияние на жесткость артерий. Но этот эффект сохранялся в течение 4 недель после отмены препарата в группе лечения лизиноприлом в отличие от метопролола, что объясняется структурными влияниями ингибиторов АПФ на свойства артериальной стенки.
Имеются также данные о преимуществе комбинации малых доз индапамида (0,625 мг) и периндоприла (2 мг) перед монотерапией атенололом. Отмечалось более значительное снижение САД, пульсового давления и СПВ на сонных артериях в группе комбинированного лечения периндоприлом/индапамидом по сравнению с атенололом, что демонстрирует положительное влияние препаратов на жесткость артерий.
При сравнении терапии АГ вальсартаном 160 мг и каптоприлом 100 мг выявлено, что оба препарата оказывали сходное благоприятное влияние на жесткость артерий. Однако комбинированное лечение этими препаратами повышало периферическое сопротивление артерий в значительно большей степени. При этом также не было обнаружено корреляции данного эффекта со снижением уровня АД.
β-Адреноблокаторы оказывают неодинаковое влияние на жесткость артерий. Положительный эффект отмечен у бисопролола 10 мг. Метопролол 50–200 мг уступал лизиноприлу 5–20 мг. Атенолол 100 мг в отличие от нитрендипина 20 мг в течение 8 месяцев лечения не влиял на СПВ при достаточном снижении АД.
При сравнении пропранолола с феноламином, нитропруссидом натрия, каптоприлом и нифедипином в дозах, адекватно контролирующих АД, обнаружено неблагоприятное влияние пропранолола на жесткость артерий, оцениваемую инвазивно.
Исследования показали, что все дигидропиридины снижают СПВ.
У лиц с АГ с повышением жесткости аорты увеличивается уровень альдостерона в плазме крови. Предполагалось, что антагонисты альдостерона будут эффективны в отношении снижения жесткости аорты, но при лечении спиронолактоном в течение 2 недель этого не было обнаружено. При этом предварительное исследование селективного антагониста альдостерона эплеренона показало значительное снижение СПВ.
Таким образом, благоприятное воздействие на артериальную стенку оказывают диуретики (индапамид), β-блокаторы (бисопролол), ингибиторы АПФ (эналаприл, спираприл, периндоприл), блокаторы рецепторов к ангиотензину II (вальсартан), антагонисты кальция (амлодипин), статины (аторвастатин). Из нефармакологических способов отмечается использование α-линоленовой кислоты, рыбьего жира, заместительной гормональной терапии [19].
Ригидность сосудов что это
AGEs — конечные продукты гликирования
MMPs — матриксные металлопротеиназы
TGF-β — трансформирующий β-фактор роста
TIMPs — тканевые ингибиторы металлопротеиназ
TNF-α — α-фактор некроза опухоли
В течение более 30 лет формируется возрастающий интерес к роли жесткости артерий в развитии сердечно-сосудистых заболеваний [1]. Обусловленная повышенной жесткостью сосудов отраженная волна является признанной детерминантой высокого артериального (АД) и пульсового давления [2]. Жесткость сосудистой стенки имеет тесную связь с сердечно-сосудистой заболеваемостью и смертностью и включает такие клинические исходы, как инфаркт миокарда, хроническая сердечная недостаточность (ХСН), инсульт, деменция и хроническая почечная недостаточность (ХПН) [3—6]. В связи с тем что традиционные шкалы риска могут недооценивать возможность возникновения сердечно-сосудистых осложнений, определение жесткости артерий имеет большую прогностическую ценность наряду с классическими факторами риска [2]. В некоторых исследованиях речь идет о том, что показатели сосудистого возраста более надежны, чем паспортный возраст, в прогнозировании неблагоприятных исходов со стороны сердечно-сосудистой системы (ССС) [7].
Связь ХСН с сохраненной фракцией выброса (ХСН-СФВ) и жесткости сосудов. В исследованиях и литературных обзорах, опубликованных в последние годы, наметилась отчетливая тенденция к изучению роли жесткости сосудов в развитии ХСН-СФВ [8—10]. Изначально этот тип ХСН чаще назывался диастолической хронической сердечной недостаточностью (ДХСН). Тем самым подчеркивалось ее отличие от систолической ХСН (фракция выброса левого желудочка — ФВ ЛЖ 
Рисунок 1. Изменения артериальной пульсовой волны в норме (а) и при патологии (жесткие сосуды, б) [42]. Это явление можно количественно оценить посредством индекса аугментации, который представляет собой отношение разницы между первым и вторым систолическими пиками к пульсовому АД [49]. Подобная аугментация центрального АД увеличивает посленагрузку на ЛЖ. Это приводит к концентрическому ремоделированию миокарда ЛЖ — главной детерминанте ДД. Кроме того, происходит закономерное снижение ДАД. Это выражается в усугублении субэндокардиальной ишемии и может в дальнейшем привести к нарушению расслабления ЛЖ и индуцировать интерстициальный фиброз, снижающий податливость ЛЖ (рис. 2) [50, 51]. 
Рисунок 2. Механизм развития ДД при повышении жесткости аорты [50]. Аналогичный механизм раннего возврата отраженной волны лежит в основе большего разброса между цифрами систолического АД и ДАД и увеличения пульсового АД. Предполагается, что именно это последствие ригидности артерий служит развитию изолированной систолической АГ у пожилых лиц [52].
Механизмы жесткости сосудов.Роль волоконного состава и фенотипа гладких мышечных клеток (ГМК). Судя по обзору исследований относительно обсуждаемой темы связь ригидных артерий и ДД представляется уместной. Однако патогенез этого процесса столь же многогранен, как и связанная с ним патология диастолы. Ремоделирование артерий провоцируется широким спектром взаимосвязанных патофизиологических процессов, которые влияют на клеточные и неклеточные компоненты артериальной стенки. Они включают фиброз, гиперплазию интимы и медии, изменение соотношения коллаген/эластин, дисфункцию эндотелия (ДЭ) и кальцификацию [42].
На своем протяжении артерии имеют разный волоконный состав средней оболочки: в грудной аорте преобладает эластин, в более дистальных артериях — коллаген. Это объясняется различиями в их функциях [53]. Эластин образует фенестрированную сеть параллельно расположенных волокон, каждый слой которой связан с коллагеновыми фибриллами и слоем циркулярно ориентированных ГМК [54]. Механические свойства артериальной стенки зависят от соотношения этих белков внеклеточного матрикса. В норме существует высоко контролируемая регуляция между синтезом и распадом этих молекул c помощью матриксных металлопротеиназ (MMPs) [55]. С увеличением возраста эластический слой повреждается под действием циклического напряжения при каждом сердцебиении, и в нем образуются надрывы [42]. Этот процесс деградации является одним из наиболее характерных в старении сосудов и приобретении ими большей ригидности [56]. При этом эластин не замещается, так как его экспрессия секреторными ГМК происходит преимущественно в неонатальном периоде [57].В то же время продукция коллагена продолжается, что сдвигает соотношение этих молекул в сторону последнего и более жесткого. Дополнительно увеличивается количество депозитов кальция в эластическом слое мышечной оболочки, что достоверно связано с жесткостью артерий [56, 58].
В ситуации, когда сосуды подвергаются иммунологическому стрессу, клетки воспаления продуцируют целый ряд MMPs, ответственных за разрушение волоконного каркаса в их стенке. Наблюдается связь между высоким содержанием MMPs в плазме и низкой эластичностью артерий по данным СРПВ [59]. В опытах на экспериментальных животных показано, что у мышей со значительным ремоделированием артерий происходит активная экспрессия MMP-2 и MMP-9 [60]. Кроме того, возможно снижение экспрессии тканевых ингибиторов металлопротеиназ (TIMPs) [54].
Существенный вклад в регуляцию сосудистой функции вносят ГМК. Для выполнения этой роли они должны иметь сократительный фенотип. Однако исследования показывают, что определенная доля ГМК средней оболочки под влиянием стрессовых факторов способна изменять свой фенотип и приобретать способность к синтезу и миграции. После повреждения интимы эндотелиальные клетки, тромбоциты и клетки воспаления выделяют цитокины и факторы роста, которые вызывают множество эффектов, в том числе изменение фенотипа ГМК с контрактильного на синтетический, а также их пролиферацию [61]. За счет того что ГМК, обладающие синтетическим фенотипом, продуцируют эластолитические MMPs, становятся возможными их миграция в субэндотелий и накопление в интиме коллагена и протеогликанов [42]. Одновременно с этим вследствие апоптоза снижается число ГМК в медии [56]. Как приобретение нового фенотипа ГМК, так и деградация внеклеточного матрикса приводят к более интенсивному процессу кальцификации в артериальной стенке. В настоящее время она рассматривается как следствие дисбаланса между ферментами, активирующими и препятствующими этому процессу [42]. Все это способствует увеличению толщины и ригидности артерий [43].
Роль ДЭ. ДЭ и жесткость артериальной стенки представляют собой два взаимосвязанных аспекта в сосудистой патологии.
В пользу этого свидетельствует то, что препараты, активно влияющие на ДЭ (статины, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента — АПФ), успешно снижают ригидность сосудов [62].
Влияние эндотелиальных клеток на эластичность артерий опосредовано образованием в них вазоактивных медиаторов, изменяющих напряжение ГМК [63]. Существует мнение, что нарушение функции эндотелия и жесткость артерий имеют не только причинно-следственную связь, но и формируют порочный круг, усугубляя друг друга [64]. Снижение доступности NO имеет несколько этиологий, включая дефицит субстрата (аргинина) или кофактора (тетрагидробиоптерина), окисление глутатиона. В дополнение к вазоактивному эффекту NO регулирует активность матриксных трансглутаминаз [65]. Потеря контроля над этим ферментом неблагоприятна, так как усугубляет жесткость сосудов [66].
Последние исследования посвящены роли аргиназы в развитии ремоделирования сосудов. Представляется, что эта находка может стать многообещающей точкой приложения современной терапии. Субстратом этого фермента является L-аргинин, который метаболизируется в эндотелиальных клетках с помощью NO-синтазы с образованием оксида азота. Две изоформы аргиназы обнаружены в ГМК сосудов и в эндотелии. Изучение свойств этого фермента в лаборатории позволило выявить, что факторы роста и циклический гемодинамический стресс, испытываемые сосудистой стенкой, являются его потенциальными индукторами. Этот же эффект доказан у интерлейкинов (IL) 4 и 13. Активность аргиназы также положительно коррелировала с увеличением толщины интимы. Широкий круг факторов, провоцирующих патологию эндотелия, способны стимулировать активность или экспрессию эндотелиальной аргиназы, в том числе медиаторы воспаления. Наблюдения за функционированием аргиназы и NO-синтазы выявило их конкуренцию за L-аргинин. По этой причине основу роли аргиназы в развитии ДЭ составляет как свойственное этому ферменту профибротическое действие, так и уменьшение генерации NO, который считается ингибитором синтеза коллагена и изменения фенотипа ГМК на синтетический [67].
Роль трансформирующего β-фактора роста (TGF-β). В современной концепции жесткости артерий значительное место занимает представление о роли TGF-β. Эта молекула отказывает плейотропное влияние на ССС, регулируя рост клеток, фиброз и воспаление. В течение долгого времени считалось, что это один из основных регуляторов внеклеточного матрикса. В сосудистых ГМК, эндотелиоцитах и фибробластах TGF-β увеличивает синтез коллагена и фибронектина. Кроме того, он снижает уровень коллагеназы и стимулирует экспрессию TIMPs, что находит отражение в торможении деградации внеклеточного матрикса и избыточном накоплении его компонентов. В то же время TGF-β сам является медиатором сосудистого фиброза, вызванного механическим стрессом, ангиотензином II (АТII), высоким уровнем гликемии, конечными продуктами гликирования белков [68]. Обнаружено ассоциированное с возрастом повышение активности TGF-β и компонентов его сигнального пути в аорте [69].
Обсуждается роль кальпаина в регуляции активности MMP-2 в ГМК сосудов и влияние таким образом на ассоциированные с возрастом накопление кальция и фиброз аорты. Это происходит при активации кальпаином-1 MMP-2 с последующим увеличением продукции коллагена I и III типов и кальцификацией сосудов. В дополнение к этому кальпаин-1 индуцирует сигнальный путь TGF-β/Smad, деградацию эластина и подавляет экспрессию ингибиторов кальцификации [70].
Значение воспаления. Современные исследования осветили роль воспаления в патогенезе жесткости артерий. Последняя связана с высокой активностью АТII, что приводит к увеличению активности NADPH-оксидазы, снижению доступности NO, продукции активных форм кислорода. Кроме того, АТII активирует MMPs, участвующие в деградации предшественника TGF-β и образовании его активной формы. АТII также повышает активность моноцитарного хемотаксического протеина, α-фактора некроза опухоли (TNF-α), IL-1, IL-17, IL-6.
Провоспалительные цитокины стимулируют локальную продукцию С-реактивного белка ГМК. Эта молекула играет важную роль в инициации процессов воспаления в стенке сосуда и ДЭ. Окислительный стресс также является важным механизмом жесткости артерий, влияя на местное воспаление и увеличивая пролиферацию клеток [41].
Существует множество клинических примеров, демонстрирующих связь воспаления и жестких сосудов, а также то, что снижение уровня воспаления улучшает состояние сосудистой стенки. Следует отметить, что у пациентов с ревматоидным артритом высокая СРПВ успешно снижалась после применения антагонистов TNF-α [71]. Более того, в последних обзорах наблюдается тенденция к обсуждению новой парадигмы ХСН-СФВ как реакции на системное воспаление, вызванное вкладом характерных для этой патологии сопутствующих заболеваний [72].
Роль альдостерона. Известно участие альдостерона в процессах гипертрофии и фиброза миокарда и сосудистой стенки. Это связано с его способностью увеличивать экспрессию генов фиброгенных факторов роста (например, TGF-β), стимулировать синтез коллагена III и IV типов и накопление других компонентов внеклеточного матрикса. Наряду с этим альдостерон посредством блокады эндотелиальной NO-синтазы и снижения сродства эндотелиальных клеток к образованному NO способствует ДЭ. Он также потенцирует нежелательные последствия гиперактивации симпатической части вегетативной нервной системы (С-ВНС), увеличивая захват катехоламинов клетками-мишенями [73]. Посредством активации минералокортикоидных рецепторов альдостерон может стимулировать процессы воспаления и фиброза в стенке сосудов. По этой причине ожидаемым оказывается то, что применение спиронолактона снижает жесткость сосудов и замедляет механизмы, ответственные за их возрастные изменения [74].
Значение конечных продуктов гликирования. Аккумуляция конечных продуктов гликирования (AGEs) в тканях и органах является частью нормальных процессов старения и ускоряется в условиях гипергликемии [75]. Предполагается, что AGEs способствуют повышению жесткости миокарда путем формирования поперечных сшивок между коллагеновыми и эластическими волокнами, воспаления и окислительного стресса [76]. Формирование поперечных сшивок между волокнами коллагена способствует увеличению общего количества коллагена в артериальной стенке путем замедления его деградации [54].
Существует мнение, что фиброз миокарда и гипертрофия кардиомиоцитов у пожилых больных с ХСН скорее являются следствием образования внесердечных AGEs. В подтверждение этому обнаруживается корреляция между концентрацией AGEs в плазме и ДД и отсутствие связи между последней и миокардиальными AGEs. Это предполагает роль экстракардиальных AGEs в развитии ДД у пожилых. В данном случае местом аккумуляции AGEs могут быть сосуды, что вызовет снижение их податливости [77].
Вместе с тем расширяются наши представления о том, что стимуляция воспаления AGEs способствует образованию свободных радикалов кислорода, цитокинов и факторов роста, которые увеличивают жесткость артерий посредством активации MMPs, развития ДЭ, увеличения тонуса ГМК и инициируют атеросклероз (рис. 3) [55]. 
Рисунок 3. Причины жесткости артерий [43]. I-CAM — молекула внутриклеточной адгезии.
Перспективы лечения жесткости артерий. Представляется привлекательной идея применения терапии, направленной на модификацию жесткости артерий с целью воздействия на прогноз и качество жизни пациентов с ДХСН.
Поскольку ренин-ангиотензин-альдостероновая система играет профибротическую роль в ремоделировании сосудов, предполагается, что блокада этого пути вносит вклад в снижение ригидности артерий независимо от антигипертензивного эффекта [42].
Известно, что ангиотензин активирует трансформирующий фактор роста, который оказывает мощное профибротическое действие. Поэтому применение ингибиторов АПФ остается особенно важным в профилактике фиброза миокарда и сосудов.
В экспериментах получены убедительные данные об антифибротическом действии практически всех известных ингибиторов АПФ. При лечении больного АГ с ДХСН необходимо помнить о том, что это пациенты относятся к группе высокого риска, следовательно нуждаются в комбинированной антигипертензивной терапии. Одной из рациональных и эффективных выступает комбинация амлодипина и лизиноприла (экватор). По данным завершившегося исследования ДИРИЖЕР, применение фиксированной комбинации у пациентов с ДХСН и метаболическим синдромом улучшало параметры, косвенно свидетельствующие о развитии фиброза ЛЖ и левого предсердия. Так, на фоне применения экватора уменьшалась гипертрофия ЛЖ, уменьшался объем левого предсердия и снижалось отношение пика Е к пику Еm, что расценивается как важный показатель нарушения диастолы.
Кроме того, перспективным для улучшения эластичных свойств сосудов является использование препарата алагебриум — разрушителя поперечных сшивок в конечных продуктах гликирования белков [78]. В одном из исследований применение алагебриума привело к значительному увеличению податливости артерий и снижению СРПВ. Лечение им пациентов с ХСН-СФВ выражалось в уменьшении массы миокарда ЛЖ, улучшении диастолического наполнения и качества жизни [79].
Другая стратегия — предупреждение деградации эластина путем воздействия на контролирующие этот процесс ферменты. Показано, что применение TIMPs на биологических моделях способствует сохранению эластина. Кроме того, ингибирование кальпаина блокирует зависимую от ATII активацию ММР-2 в культуре ГМК и может предотвращать жесткость артерий [54].
Фармакологическая блокада пути TGF-β/Smad также рассматривается в качестве перспективной антифибротической терапии [6]. По причине того, что изменение фенотипа ГМК играет важную роль в ремоделировании сосудов, можно ожидать смещение направления лечения в сторону и этого механизма [42].
Остается актуальной тема раннего определения факторов риска ремоделирования сосудов и последующей модификации образа жизни [80]. Например, продемонстрировано, что аэробная нагрузка у пожилых с СД 2-го типа, АГ и гиперхолестеринемией приводит к улучшению эластичности сосудов [81].
Заключение. Клинический опыт и проведенные исследования позволяют сделать предположение, что жесткие артерии могут рассматриваться в качестве аналога ДД ЛЖ, а также что эти состояния имеют общие факторы риска. Однако остается открытым вопрос, действительно ли жесткость артерий — предиктор ДД, или же эти два состояния — следствие нормальных процессов старения. Подводя итоги, следует подчеркнуть, что простые неинвазивные методы оценки жесткости сосудов позволяют предполагать увеличение давления наполнения ЛЖ и нарушения диастолы до их клинической манифестации, особенно у здоровых людей. Поскольку сниженная податливость артерий представляется потенциально модифицируемой, следует рассматривать это состояние как возможную мишень эффективной терапии у пациентов с ХСН-СФВ.