Введение
Изменение солнечной активности является одним из природных факторов риска для здоровья человека. Активные явления на Солнце сопровождаются колебаниями электромагнитного поля Земли. Геомагнитное поле Земли – один из тех немногочисленных факторов окружающей среды, который действует на организм и его регуляторные механизмы на всех уровнях, включая молекулярный, внутриклеточный, межклеточный и др. Гелиогеофизические возмущения нарушают временную последовательность информационных сигналов, которые организм использует для согласования ритмики биологических процессов с ритмикой окружающей среды.
Известно, что сердечно-сосудистая система является основной мишенью для воздействия гелиогеомагнитной активности [1]. У большинства больных ишемической болезнью сердца геомагнитные возмущения провоцируют повышение артериального давления, эпизоды аритмии и нарушение реологических свойств крови, вызывая замедление капиллярного кровотока, повышение вязкости крови и изменение агрегации эритроцитов [1].
Поскольку реологические нарушения признаются независимым фактором риска ишемической болезни сердца [2], представляет интерес исследование вязкости крови (ВК) и функциональных свойств эндотелия сосудов различного диаметра у больных нестабильной стенокардией (НС) в периоды высокой и низкой солнечной активности (СА) на протяжении 11-летнего солнечного цикла.
Объекты и методы исследования
В течение последнего 23-го солнечного цикла (с сентября 1996 г. по сентябрь 2007 г.) были обследованы 310 больных нестабильной стенокардией II класса по Braunwald: 129 - в период высокой солнечной активности, 81 – в период низкой солнечной активности. Обследуемые подгруппы были сопоставимы по возрасту, полу, тяжести заболевания, количеству перенесенных инфарктов миокарда, артериальной гипертензии и др.
Контрольную группу составили 80 практически здоровых лиц, обследованных в те же сроки (с сентября 1996 г. по сентябрь 2007 г.): 40 - в период высокой солнечной активности, 40 – в период низкой солнечной активности.
Для характеристики активности Солнца по числам Вольфа использованы данные института космических исследований РАН. Среднее значение чисел Вольфа в период высокой СА составило 112,0±2,9, в период низкой СА - 62,4±3,9 (p<0,05).
Оценивалась ВК при трех скоростях сдвига (200 с-1, 100 с-1, 20 с-1) на вискозиметре АКР-2 , что позволяет судить о текучести крови в сосудах крупного, среднего и мелкого диаметров соответственно.
Функциональная способность эндотелия сосудистой стенки оценивалась по окклюзионному тесту – манжеточной пробе (МП) – основанному на создании кратковременной (3 мин.) локальной ишемии, вызванной накладыванием манжеты сфигмоманометра на плечо пациента и созданием в ней давления, превышающего систолическое давление на 10 мм рт. ст. (Балуда В.П. с соавт., 1992). При МП из сосудистого эндотелия в кровоток выделяются вещества, понижающие свертывание крови и уменьшающие агрегацию тромбоцитов, влияющие на вязкость крови и функциональные свойства эритроцитов. Проведение МП моделирует сосудистый спазм и позволяет судить о резервах эндотелия сосудистой стенки у обследуемых в условиях кратковременной ишемии.
Эндотелиальная дисфункция оценивалась по результатам измерения ВК до и после проведения манжеточной пробы при трех скоростях сдвига (200 с-1, 100 с-1, 20 с-1) , что отражает состояние эндотелия в сосудах крупного, среднего и мелкого диаметров соответственно.
Определялся также фибриноген (ФГ), поскольку его повышение в плазме крови способствует увеличению ВК.
Результаты и обсуждение результатов
Установлено, что характер гемореологических и эндотелиальных нарушений у больных НС в сравнении с показателями здоровых лиц определяется периодом СА:
При высокой СА у больных НС отмечено нарастание ВК при сравнении с показателями здоровых лиц в сосудах среднего и мелкого диаметров (при скорости сдвига 100 с-1 и 20 с-1, р<0,05) (табл. 1). Однако в сосудах крупного калибра (200 с-1) существенных изменений вязкости крови не выявлено (р>0,05). Таким образом, реологические нарушения отмечены только в сосудах среднего и мелкого диаметров.
При проведении МП в сосудах крупного и среднего диаметров (200 с-1, 100 с-1) реакция эндотелия соответствует таковой у здоровых лиц для периода высокой СА: ВК не изменяется до и после проведения манжеточной пробы (р>0,05) (табл. 1). В сосудах мелкого диаметра (20 с-1) отмечается статистически достоверное увеличение ВК после проведения манжеточной пробы (p<0,05).
Таким образом, при высокой СА у больных НС (в сравнении со здоровыми) в крупных сосудах не изменены ни вязкость крови, ни функциональные свойства эндотелия. В сосудах среднего диаметра вязкость крови повышена, однако реакция эндотелия на индуцированную ишемию сохранена. В мелких сосудах повышена вязкость крови и выявлена эндотелиальная дисфункция – парадоксальное повышение ВК после МП, что свидетельствует о срыве адаптационно-приспособительных свойств эндотелия в условиях спазма и развитии декомпенсированной эндотелиальной дисфункции. Указанные нарушения не связаны с повышением прокоагулянтного потенциала крови, поскольку содержание фибриногена у больных НС в период высокой СА не отличается от показателя здоровых лиц (р>0,05) (табл. 1).
При низкой СА у больных НС в сосудах всех диаметров (200 с-1, 100 с-1, 20 с-1) происходит повышение ВК (р<0,05) в сравнении с показателями здоровых лиц в данный период (табл. 2).
При проведении МП в сосудах всех диаметров (200 с-1, 100 с-1, 20с-1) выявлена однотипная реакция: ВК не изменяется до и после проведения манжеточной пробы (р>0,05) (табл. 2). В то же время у здоровых лиц в период низкой СА при проведении МП отмечается снижение ВК (р<0,05) (табл. 2). Таким образом, у больных НС развивается эндотелиальная дисфункция в сосудах всех диаметров, то есть нарушение функции эндотелия носит генерализованный характер.
В то же время характер эндотелиальной дисфункции отличается от таковой в период высокой СА: в условиях спазма ВК не меняется, тогда как при высокой СА после МП происходит повышение ВК (декомпенсированная эндотелиальная дисфункция). Выявленные нами нарушения функции эндотелия в период низкой СА можно обозначить как субкомпенсированную эндотелиальную дисфункцию.
Выявленные нарушения происходят на фоне нарастания уровня фибриногена у больных НС (в сравнении с показателями здоровых лиц) в период низкой СА (р<0,05) (табл. 2).
Таблица 1
Показатели вязкости крови при индуцированной ишемии и фибриногена у больных нестабильной стенокардией в период высокой солнечной активности (M±m)
|
Показатели |
Высокая СА |
|
|
НС (n=129) |
К (n=40) |
|
|
ВК 200 с-1, мПа·с до МП после МП |
6,58± 0,13 6,99± 0,13 |
6,47±0,33 6,56±0,52 |
|
ВК 100 с-1, мПа·с до МП после МП |
10,50± 0,44 # 11,67± 0,56 # |
7,06±0,40 7,12±0,64 |
|
ВК 20 с-1, мПа·с до МП после МП |
11,73±0,45# 13,52± 0,47 *#
|
9,62±0,46 9,69±1,00 |
|
ФГ, г/л |
3,69± 0,08 |
3,59±0,10 |
Результаты исследования свидетельствуют, что однонаправленная реакция сосудистого эндотелия на индуцированную ишемию в сосудах различного диаметра отмечается только в период низкой СА (генерализованная субкомпенсированная дисфункция эндотелия). В период высокой СА наблюдается рассогласование реакции эндотелия сосудов различного диаметра на индуцированную ишемию с развитием локальной (в мелких сосудах) декомпенсированной дисфункции эндотелия. Таким образом, в период низкой СА наблюдается большее сохранение механизмов центральной регуляции, чем в период высокой СА.
Таблица 2
Показатели вязкости крови при индуцированной ишемии и фибриногена у больных нестабильной стенокардией в период низкой солнечной активности (M±m)
|
Показатели |
Низкая СА |
|
|
НС (n=81) |
К (n=40) |
|
|
ВК 200 с-1, мПа·с до МП после МП |
6,38± 0,13# 6,48± 0,19# |
4,49±0,22 3,81±0,15* |
|
ВК 100 с-1, мПа·с до МП после МП |
7,19± 0,18# 6,9± 0,22# |
4,54±0,21 3,89±0,21* |
|
ВК 20 с-1, мПа·с до МП после МП |
10,59±0,39# 10,18± 0,47# |
5,29± 0,33 3,98±0,24* |
|
ФГ, г/л |
3,97± 0,11 # |
3,09± 0,17 |
Таким образом, у больных НС нарушения в микроциркуляторном русле (20 с-1) развиваются независимо от периода СА, однако дисфункция эндотелия мелких сосудов при высокой СА является хоть и локальной, но более опасной (декомпенсированной). При низкой СА выявлена генерализованная (в сосудах всех диаметров), но менее опасная - субкомпенсированная - дисфункция эндотелия. Аналогично выглядит нарушения ВК (в сравнении с показателями здоровых лиц): в период высокой СА – в сосудах среднего и мелкого диаметров, а в период высокой СА – во всех сосудах.
При сравнении ВК у больных НС в периоды низкой и высокой СА выявлено следующее: более высокая ВК в период высокой СА в крупных сосудах отмечается только в условиях спазма (после МП), в сосудах среднего диаметра – и в покое, и в условиях спазма (и до, и после МП), в мелких сосудах – только в условиях спазма (после МП) (р<0,05) (табл. 3). Содержание фибриногена у больных НС выше в период низкой СА (р<0,05) (табл. 3).
Таблица 3
Показатели вязкости крови при индуцированной ишемии и фибриногена у больных нестабильной стенокардией в различные периоды солнечной активности (M±m)
|
Показатели |
Высокая СА (n=129) |
Низкая СА (n=81) |
|
ВК 200 с-1, мПа·с до МП после МП |
6,58± 0,13 6,99± 0,13**
|
6,38± 0,13 6,48± 0,19 |
|
ВК 100 с-1, мПа·с до МП после МП |
10,50± 0,44 ** 11,67± 0,56 ** |
7,19± 0,18 6,9± 0,22 |
|
ВК 20 с-1, мПа·с до МП после МП |
11,73±0,45 13,52± 0,47 * ** |
10,59±0,39 10,18± 0,47 |
|
ФГ, г/л |
3,69± 0,08 ** |
3,97± 0,11 |
Заключение
Таким образом, характер гемореологических и эндотелиальных нарушений у больных НС в сравнении с показателями здоровых лиц определяется периодом СА: при высокой СА возрастает ВК в сосудах среднего и мелкого диаметров, локальная дисфункция эндотелия мелких сосудов (зона микроциркуляции) носит декомпенсированный характер (патологическое повышение ВК в условиях индуцированной ишемии). В сосудах крупного диаметра ВК и функция эндотелия сохранены. В период низкой СА в сосудах всех диаметров (200 с-1, 100 с-1, 20 с-1) происходит повышение ВК и развитие субкомпенсированной генерализованной дисфункции эндотелия (отсутствие физиологического снижения ВК при манжеточной пробе).
В период низкой СА нарушения ВК и функции эндотелия происходят на фоне активации III фазы свертывания крови (повышение фибриногена), в период высокой СА – без активации указанного механизма.
При высокой СА у больных НС отмечена более высокая ВК и рассогласование функции эндотелия сосудов различного диаметра в сравнении с периодом низкой СА.
1. Бреус Т.К. Автореф. дисс. докт. физико-математич. наук, Москва, 2003; 45 с.
2. Backer T.L., Buyezere M., Segers P. et al. Ateriosclerosis, 2002. P. 367-373.
Поступила в редакцию 6 октября 2017 г., Принята в печать 2 декабря2017 г.
