Использование лазерной допплерографии в диагностике нарушения эндотелийзависимой вазодилатации у детей подросткового возраста с ожирением и артериальной гипертензией

Смоленская государственная медицинская академия

В последние десятилетия во многих экономически развитых странах регистрируется значительный рост распространенности избыточной массы тела (ИМТ) и ожирения среди детей и подростков, в том числе в США, Канаде, некоторых странах западной Европы и России [1,5]. ИМТ в настоящее время ассоциируется с инсулинорезистентностью, дислипидемией, артериальной гипертензией (АГ), что делает проблему ожирения и метаболического синдрома (МС) в детском и подростковом возрасте чрезвычайно актуальной [5,7,10]. Одним из путей реализации патогенного действия ожирения как фактора риска АГ является развитие эндотелиальной дисфункции (ЭД). Известно, что ЭД при МС является не только следствием воздействия инсулинорезистентности, компенсаторной гиперинсулинемии, повышенного АД на сосудистую стенку, но и сама приводит к развитию и прогрессированию инсулинорезистентности и АГ, т.е. к формированию порочного круга [11,12,14]. При этом сведения о состоянии сосудодвигательной функции эндотелия у подростков с ожирением или МС ограничиваются единичными публикациями [1,9]. В течение последнего десятилетия для оценки состояния сосудистого кровотока используются современные методы диагностики [3,6,8,13,15], при этом для оценки кровотока в микрососудах все большее применение находит методика лазерной допплеровской флоуметрии [2,4]. Данный метод основан на проникающей способности лазерного излучения определенной длины волны в толщу кожных покровов и изменении длины волны при отражении от движущихся клеток крови (принцип Допплера), что интерпретируется для оценки капиллярного кровотока [2].

В связи с вышесказанным определилась цель исследования: оценить возможности использования метода лазерной допплерографии в диагностике нарушения эндотелийзависимой вазодилатации у детей подросткового возраста с ожирением и артериальной гипертензией («истинной» и АГ «белого халата»).

Материалы и методы исследования. Нами были обследованы 25 детей подросткового возраста (средний возраст составил 12,8 лет) с ожирением и АГ («истинной» или «белого халата»). В 1-ю группу вошли 15 детей с АГ «белого халата» и ожирением (индекс времени (ИВ) систолического артериального давления (САД) и диастолического артериального давления (ДАД) в дневное, ночное время и в течение суток не превышал 25% по результатам суточного мониторирования артериального давления (СМАД)). 2-ю группу составили 10 детей с «истинной» АГ и ожирением (индекс времени (ИВ) САД и ДАД в дневное и/или ночное время и/или в течение суток превышал 25 % по результатам СМАД). 1-я и 2-я группы были однородными по полу и возрасту. При проведении исследования мы применяли бесконтактный лазерный допплер ResearchLDI компании Aimago (Швейцария), принцип действия которого основан на использовании инфракрасного излучения (808 нм), проникающего в кожу человека до 2 мм, на площади до 7х7см.

Исследование проводилось в стандартизированных условиях: в изолированном помещении, после 10-минутной адаптации при температуре 20оС. С помощью бесконтактного датчика, направленного на область thenar оценивались следующие показатели микроциркуляции: перфузия (P, отн. ед.), SD перфузии (SD P, отн. ед.), максимальная скорость изменения перфузии (mV∆Р, отн. ед./с). В качестве контрольной группы выступили 10 детей подросткового возраста 1-2-й групп здоровья с нормальной массой тела и уровнем АД. О состоянии эндотелиальной функции сосудов судили по данным лазерной допплерографии перфузии кожи на фоне пробы с реактивной гиперемией. В исходном состоянии измеряли перфузию кожи в области thenar в течение 20 секунд. Затем для получения увеличенного кровотока вокруг плеча накладывали манжету сфигмоманометра и накачивали ее до давления, превышающего систолическое АД на 50 мм. рт. ст., которое держали в течении 5 минут. Сразу после выпуска воздуха из манжеты в течение первых 20 с. измеряли повторно перфузию кожи в области thenar. Регистрировали % изменения перфузии после нагрузочного теста (∆Р, %). Признаком ЭД считали увеличение менее чем на 10 % перфузии (P, отн. ед.) на фоне пробы с реактивной гиперемией (∆Р, %), свидетельствующее о недостаточной вазодилатации [9]. При этом выделялись 2 типа патологической ответной реакции: недостаточная степень вазодилатации (±10 % ∆Р) и вазоконстрикция (% ∆Р от (– 10 %) и менее).

Статистическая обработка материала проведена с использованием программ STATISTICA 6.0, Microsoft Excel 2003. Уровень доверительной вероятности был задан равным 95%. Анализ нормальности распределения параметров производили с помощью критерия Шапиро-Уилкса. Для данных с нормальным распределением вычисляли среднее (M), среднеквадратичное отклонение (SD). При сравнении выборочных средних для данных с нормальным распределением использован критерий Стьюдента. Для сравнения выборочных оценок долей использован критерий Фишера. Различия считали статистически значимыми при р<0,05.

Результаты и их обсуждение

Проведенный анализ результатов обследования выявил следующее. У детей 1-й и 2-й групп регистрировались однонаправленные изменения таких параметров лазерной допплерографии, как перфузия и максимальная скорость изменения перфузии (табл. 1). P и mV∆Р у детей 1-й группы в 1,8 и 1,4 раза соответственно были меньше, чем у детей контрольной группы. При этом у детей с ожирением и «истинной» АГ данные показатели (P и mV∆Р) были достоверно ниже, чем у детей 1-й группы на 40,7 % и 67,3 % соответственно. Исходные данные параметров лазерной допплерографии свидетельствовали о максимальном снижении перфузии кожи у детей 2-й группы по сравнению с детьми контрольной и 1-й групп. В то же время следует отметить, что SD перфузии у детей 1-й группы превышал аналогичный показатель у детей контрольной группы в 2,4 раза, что можно, очевидно, расценить как компенсаторный механизм сосудодвигательной функции эндотелия у детей с ожирением и АГ «белого халата».

Таблица 1. Параметры лазерной допплерографии перфузии кожи у обследованных детей подросткового возраста

Таблица 1. Параметры лазерной допплерографии перфузии кожи у обследованных детей подросткового возраста

Примечания: здесь и далее * - достоверность различий (р<0,05) между параметрами детей контрольной группы и детей 1-й или 2-й групп; ^ - достоверность различий (р<0,05) между параметрами детей 1-й и 2-й групп.

На фоне проведения функционального теста по данным лазерной допплерографии у детей 1-й группы повышение перфузии сразу после пробы с реактивной гиперемией по сравнению с исходными данными Р (отн. ед.) составило 9,1 %, в то время как у детей контрольной группы – 22,4 % (р<0,05). У детей с ожирением и «истинной» АГ после пробы с реактивной гиперемией регистрировалось не повышение перфузии по сравнению с исходными данными этого показателя, а снижение на 16,3 % (табл. 2).

Таблица 2. Динамика интенсивности кожного кровотока (перфузия) на фоне проведения функционального теста по данным лазерной допплерографии у детей подросткового возраста с ожирением и АГ

Таблица 2. Динамика интенсивности кожного кровотока (перфузия) на фоне проведения функционального теста по данным лазерной допплерографии у детей подросткового возраста с ожирением и АГ

Различия в динамике интенсивности кожного кровотока у детей 1-й и 2-й групп по сравнению с детьми контрольной группы на фоне проведения пробы с реактивной гиперемией были обусловлены более высокой частотой встречаемости патологических вариантов эндотелийзависимой вазодилатации (табл.3): недостаточная вазодилатация и вазоконстриктивный вариант. Так, недостаточная вазодилатация регистрировалась у детей 1-й и 2-й групп в 53,3 % и 30 % случаев соответственно, а вазоконстриктивный вариант - в 6,7 % и 50 % случаев соответственно.

Таблица 3. Частота встречаемости различных вариантов эндотелийзависимой вазодилатации по данным лазерной допплерографии у детей подросткового возраста с ожирением и АГ

Таблица 3. Частота встречаемости различных вариантов эндотелийзависимой вазодилатации по данным лазерной допплерографии у детей подросткового возраста с ожирением и АГ

Заключение

Таким образом, метод лазерной допплерографии может широко применяться в диагностике нарушения эндотелийзависимой вазодилатации у детей с ожирением и артериальной гипертензией («истинной» или «белого халата»). Использование этого метода на фоне функциональных тестов еще больше повышает его диагностическую ценность. Выявление патологических вариантов эндотелийзависимой вазодилатации у детей с ожирением и АГ (1-я и 2-я группы) свидетельствует о необходимости включения в комплексную терапию таких пациентов препаратов, обладающих эндотелиопротекторной активностью. Преимуществом использования метода лазерной допплерографии в детском возрасте является его неинвазивность, безопасность и быстрота применения.

Список использованных источников:

  1. Бекезин В.В., Козлова Л.В., Козлова И.С., Иголкина М.В. Особенности кардиоваскулярного синдрома у детей и подростков в зависимости от уровня инсулинорезистентности// Кардиология – 2008. - № 3. – С. 69-74.
  2. Гельт Т.Д., Белявская А. А. Возможности использования лазерной неинвазивной визуализации в клинике внутренних болезней/ Ультразвуковые технологии в клинической практике: Матер. конф. с междунар. участием.- Гродно, 2012.- С. 42-45.
  3. Иванова О.В., Рогоза Л.Н., Балаханова Т.В. Определение чувствительности плечевой артерии к напряжению сдвига на эндотелии как метод оценки состояния эндотелийзависимой вазодилятации с помощью ультразвука высокого разрешения у больных с артериальной гипертонией// Кардиология. – 1998. - № 3. – С. 37-41.
  4. Лазерная допплеровская флоуметрия и анализ коллективных процессов в системе микроциркуляции/ В.И. Козлов, Л.В. Корси, В.Г. Соколов// Физиология человека. – 1998. – Т. 24, №6. – С. 112–121.
  5. Мамедов М.Н. Метаболический синдром в России. - М., 2011. - 160 с.
  6. Избранные технологии диагностики/ Хадарцев, А.А., Зилов, Н.А. Фудин. – Тула: ООО РИФ «ИНФРА», 2008.– 296 с.
  7. Цатурян В.В. Дисфункция эндотелия и ее взаимосвязь с другими факторами риска сосудистых осложнений у больных сахарным диабетом типа 2: Автореф. дис. … канд. мед.наук. – СПб.: 2004. – 24 с.
  8. Ультразвуковое исследование сосудов/ В. Цвибель, Д.Ж.Пеллерито. – М.: Видар-М, 2008. – 646 с.
  9. Шералиева У.М. Состояние эндотелиальной функции у подростков с метаболическим синдромом// Врач-аспирант. - 2012.- №2.4(51).- С. 646-651.
  10. Шестакова М.В. Дисфункция эндотелия – причина или следствие метаболического синдрома?// Российский медицинский журнал. – 2001. - №2 (9). – С. 45-48.
  11. Khozyinova N., Milyagina I., Milyagin V. Arterial stiffness and cardiac remodeling in hipertensive patients// Am. J Hypertesion. – 2004. – vol.17 – Р. 1207.
  12. Kidova M., Krzeminska-Pakula M., Peruga J.Z., Kaspizak J.D. Arterial disfunction in sindrom X: resultsand pulse wavepropagation tests// Heart. – 2003. – vol.89. - P. 422-426.
  13. Real-time full field laser Doppler imaging/ M. Leutenegger et al.// Biomedical Optics Express. – Vol. 2, №. 6. – P. – 1470.
  14. Vogel R.A. Measurement of endothelial function by brachialartery flow mediatedvasodilatation// Am.J. Cardiol. – 2001. - Vol. 88. - P. 318-348.
  15. Won R. Imaging: Mapping blood flow// Nature Photonics. – 2011. – Vol. 393, № 5. – P. 393.