Когда сердце сокращается и выталкивает кровь в аорту, оно создает пульсовую волну, которая проходит через артерии тела. Скорость этой волны напрямую зависит от эластичности сосудов. Чем ниже скорость пульсовой волны, тем лучше состояние артерий, ведь это означает, что они сохранили свою эластичность.
Артериальная ригидность характеризуется структурными изменениями сосудистой стенки — кальцинозом среднего слоя сосудов (туника медиа), накопление фиброза в артериальной стенке и нарушение функции мелких сосудов с последующим поражением сердца, головного мозга, почек и других органов. В последние годы измерение скорости пульсовой волны стал основным методом оценки сосудистого старения и прогнозирования сердечно-сосудистого риска.
Почему артерии с возрастом твердеют?
Стенки артерий с возрастом утолщаются и твердеют в результате процесса, называемого атеросклерозом. Эластин (белок, обеспечивающий эластичность сосудов) образуется во время внутриутробного развития и организм человека не может полностью обновлять его в течение жизни, тогда как коллаген (белок, укрепляющий стенки сосудов) синтезируется непрерывно.
Основными причинами увеличения жесткости артерий с возрастом являются нарушение функции эндотелия (внутренней клеточной оболочки сосудов), уменьшение количества эластина по сравнению с коллагеном и пролиферация гладкомышечных клеток в стенке сосуда, которые перестают сокращаться и расслабляться и вместо этого производят больше коллагена. Окислительный стресс приводит к окислению липидов в крови и сосудистой стенке, нарушению функции эндотелия, воспалению в сосудистой стенке и разрыву атеросклеротической бляшки.
Процесс старения сосудов ускоряется рядом факторов риска. Курение связано с вялотекущим системным воспалением (хроническое воспаление по всему организму низкой интенсивности) и позволяет проникать в организм человека многим вредным веществам, что увеличивает выработку активных форм кислорода и способствует затвердеванию сосудов. Артериальная гипертензия, сахарный диабет и ожирение также существенно ускоряют старение артерий. Важно отметить, что связь между артериальной жесткостью и сердечно-сосудистыми факторами риска двунаправленная – с одной стороны, жесткость может предшествовать развитию артериальной гипертензии и атеросклероза, а с другой стороны, хронические факторы риска еще больше усиливают затвердевание сосудов.
Как измеряется скорость пульсовой волны?
Скорость пульсовой волны рассчитывается путем деления расстояния между двумя точками артериальной системы на время, за которое пульсовая волна проходит это расстояние. Скорость пульсовой волны сонной и бедренной артерий (измерение между сонной артерией на шее и бедренной артерией в паху) является установленным показателем сердечно-сосудистого риска и поражения органов при гипертонии. Измерение скорости пульсовой волны проводится неинвазивно с помощью специальных устройств, которые регистрируют момент прибытия пульсовой волны в двух местах артериальной системы – обычно в сонных и бедренных артериях. Золотым стандартом измерения скорости пульсовой волны сонной и бедренной артерий является использование аппланационной тонометрии (прижатие артерии к костной структуре для регистрации пульсовой волны).
Международные рекомендации 2024 года направлены на то, чтобы помочь врачам, исследователям и производителям медицинского оборудования убедиться, что новые устройства для измерения скорости пульсовой волны дают точные и надежные результаты. Хотя для измерения скорости пульсовой волны разработано множество методик, в том числе тонометрия, допплерография, манжетное измерение с автоматической регистрацией пульсации (колебаний) и ядерный магнитный резонанс, различия в методах измерения пульсовой волны затрудняют сравнение результатов и ограничивают широкое использование показателя в клинической практике.
Что говорит измерение пульсовой волны о сердечно-сосудистом риске?
Современные рекомендации по лечению сердечно-сосудистых заболеваний рекомендуют скорость каротидно-бедренной пульсовой волны более 10 метров в секунду и скорость между плечевой артерией руки и задней большеберцовой артерией лодыжки более 18 метров в секунду как показатели высокого риска сердечно-сосудистых осложнений (инфаркт, инсульт, сердечная недостаточность) по европейским и японским стандартам. Метаанализ 17 исследований показал, что при увеличении скорости пульсовой волны сонной артерии на 1 метр в секунду риск будущих сердечно-сосудистых событий увеличивается на 14%, риск смерти от инфаркта, инсульта и других сердечно-сосудистых заболеваний — на 15%, а риск смерти по любой причине — также на 15%.
В исследовании, проведенном в округе Копенгаген (округ в Дании) с периодом наблюдения в течение 13 лет, более высокая скорость пульсовой волны, превышающая 12 метров в секунду, была связана с повышенным на 50% риском сердечно-сосудистых событий. Несколько исследований показали, что артериальная жесткость является предиктором (ранним признаком) будущих сердечно-сосудистых событий, таких как инсульт или инфаркт миокарда, независимо от классических факторов риска, таких как гипертония, диабет, повышенный уровень холестерина и курение. Измерение скорости пульсовой волны может быть полезным инструментом для выявления лиц с высоким риском развития субклинического атеросклероза (атеросклероз без симптомов) или сердечно-сосудистых заболеваний, особенно при массовом скрининге.
Артериальная жесткость вызывает серьезные нарушения кровообращения. В нормальных условиях эластичная аорта растягивается при каждом сокращении сердечной мышцы, а затем аорта сокращается обратно, обеспечивая плавный и постоянный кровоток. Когда аорта теряет эластичность, она остается жесткой и не может выполнять эту функцию. Давление в крупных артериях вблизи сердца резко повышается. При этом пульсовые волны не смягчаются эластичной аортой, а передаются непосредственно в мелкие сосуды головного мозга и почек. Эти мелкие сосуды чувствительны и не приспособлены выдерживать сильные пульсации, поэтому повреждаются. В то же время левый желудочек сердца должен толкать кровь, преодолевая гораздо большее сопротивление жесткой аорты, что создает на нее чрезмерную нагрузку.
Хотя специфического лечения жесткости артерий не существует, раннее выявление требует более жесткого контроля гипертонии, диабета, холестерина и курения для предотвращения сердечно-сосудистых осложнений.
Ссылки:
1. Спронк Б., Терентес-Принциос Д., Аволио А.П., Бутуири П., Гуала А., Джерончич А. и др. Рекомендации 2024 г. по валидации устройств неинвазивного измерения скорости артериальной пульсовой волны. Гипертония. 2024;81(1):183-192. doi:10.1161/ГИПЕРТЕНЗИЯХА.123.21618.
2. Ким Х.Л., Ким Ш.Х. Скорость пульсовой волны при атеросклерозе. Фронт Кардиоваск Мед. 2019;6:41. doi:10.3389/fcvm.2019.00041.
3. Бен-Шломо Ю., Спирс М., Бустред С., Мэй М., Андерсон С.Г., Бенджамин Э.Дж. и др. Скорость пульсовой волны в аорте улучшает прогнозирование сердечно-сосудистых событий: метаанализ отдельных участников проспективных данных наблюдений у 17 635 субъектов. Дж Ам Колл Кардиол. 2014;63(7):636-646. doi:10.1016/j.jacc.2013.09.063.
4. Влахопулос С., Азнауридис К., Стефанадис С. Прогнозирование сердечно-сосудистых событий и смертности от всех причин при артериальной жесткости: систематический обзор и метаанализ. Дж Ам Колл Кардиол. 2010;55(13):1318-1327. doi:10.1016/j.jacc.2009.10.061.
5. Пильц Н., Хайнц В., Акс Т., Фесселер Л., Пацак А., Боте Т.Л. Скорость пульсовой волны: методология, клиническое применение и взаимодействие с вариабельностью сердечного ритма. Преподобный Кардиоваск Мед. 2024;25(7):266. doi: 10.31083/j.rcm2507266.
6. Ким Х.Л. Значение серийного измерения жесткости артерий при сердечно-сосудистых заболеваниях. Преподобный Кардиоваск Мед. 2024;25(1):7. doi:10.31083/j.rcm2501007.