Старение и артерии

Эту лекцию я прочёл перед камерой в мае 2020 года, всвязи с тем, что повсеместно начали распространяться неправильные сведения и представления о старении артерий, различные спекуляции, в том числе и производителей якобы оборудования, измеряющего "возраст сосудов", экзотические, упрощённые и даже мракобесные  теории, не говоря уж и о терминологии. Между тем, мировое научное сообщество на данный момент довольно ясно определило, какие структурные и функциональные изменения в артериях являются следствием их старения, что происходит с кровотоком, и как правильно нужно диагностировать повышенную жесткость артерий, без использования шарлатанских подходов. 

Материалы лекции неоднократно дополнялись (и, возможно, будут дополняться в последующем) сообщениями в рубрике "Сердце и сосуды: новости для специалистов". Наиболее полная информация - в лекциях, которые я читаю в рамках НМО, и чтобы на них попасть, нужно следить за их расписанием, которое я стараюсь поддерживать в актуальном состоянии. 

Реферат

В программах медобразования эта тема почти не раскрывается, да и учебники по физиологии уделяют крайне мало внимания сердечно-сосудистому старению. Возможно, их авторы рассматривают последствия старения как ненормальность, и считают, что это нужно освещать в руководствах по болезням. В свою очередь, авторы учебников по болезням описывают не старение, а различные нозологии у пожилых людей. 

Чем отличаются болезни сердечно-сосудистой системы от процесса старения?

Отделение возрастных изменений от болезней - это общая проблема исследования старения. Особенно это касается атеросклероза. Большинство врачей ссылаются на атеросклероз и его возрастающую распространённость с возрастом, когда к ним обращается человек с признаками старения сердечно-сосудистой системы. Но атеросклероз это не норма при старении. Атеросклероз следует рассматривать как совершенно отдельное и отличное от истинных изменений при старении состояние.

Я подытожил в своей лекции отличительные особенности дегенеративного изменения (старения) артерий и атеросклероза. Атеросклероз изначально и преимущественно является заболеванием интимы и локализуется в местах склонности в главных артериях. Старение является диффузным, первоначально и преимущественно в медии. Атеросклероз сужает просвет, старение - расширяет. Атеросклероз вызывает ишемию вниз по течению; старение вызывает вредные эффекты от увеличения нагрузки на левый желудочек. 

Какие механизмы приводят к увеличению жесткости артерий? 

Говоря о структуре сосудов при старении, нужно сказать, что гистологических и морфометрических исследований не так уж и мало. Заметьте, что ни у экспериментальных животных, ни у человека не наблюдается никаких изменений в венах. И обращаю я ваше внимание не только для того, чтобы научить правильной терминологии (ведь получается что неправильно говорить о старении сосудов, а правильно говорить о старении артерий). Но еще есть один момент: гипотеза о том, что дегенерация медии в артериях связана с воздействием циклического напряжения на эластин. Циклическое напряжение в артериях есть, а венах - нет. Обратите также внимание на ряд микрофото, приведённый в лекции. Наблюдается прогрессирующая дезорганизация, с потерей упорядоченного расположения волокон и пластин эластин, коллагена становится больше. В 1976 г. была выдвинута теория о том, что дегенеративные изменения  в артериях обусловлены усталостью из-за воздействия циклического стресса на эластин. Эту теорию я довольно наглядно и подробно объясняю в моей лекции. Кроме циклического стресса, есть ещё и мембранная и ядерная механотрансдукция, митохондриальный оксидативный стресс, метаболические, генетические и эпигенетические факторы [1], изменения гомеостаза кальция и фосфата [2], и др.

Как измерять жесткость артерий?

Почему скорость пульсовой волны и жёсткость артерий не являются синонимами - в ответ на этот вопрос я привожу ряд теоретических соображений. Однако, несмотря на фундаментальные ограничения, измерение скорости пульсовой волны вместо растяжимости, дает несколько преимуществ, которые могут использоваться в практике [3]. Для измерения скорости пульсовой волны следует использовать только прямые методы: инвазивные (с катетеризацией) или визуализирующие (МРТ). Эти прямые методы обеспечивают в одном исследовании и длину пути и время прохождения в аорте. В отличие от них, методы «прокси» демонстрируют довольно скромные корреляции с жёсткостью аорты. Наиболее распространенным «прокси» для скорости пульсовой волны в аорте является каротидно-феморальная скорость. Время прохождения оценивается по сигналам в сонной и бедренной артериях. Это поверхностные артерии, которые все еще относительно близки к аорте. Тем не менее внутриартериальная дистанция даёт некоторую двусмысленность методу и ограничивает его использование для точной диагностики. Чем дальше датчики от аорты, тем метод хуже. Наконец, непрямые одноточечные методы, среди них одноманжеточные. Все теории и модели, которые пытаются распространить производители таких методов и их сторонники, несостоятельны и категорически не рекомендуются к использованию [4]. 

От чего зависит жесткость артерий?

Скорость пульсовой волны более чем удваивается между вторым и восьмым десятилетием жизни. У здоровых молодых скорость в среднем 5-6 м/с, а у пожилых она доходит до 10-12 м/с.  Это касается и мужчин, и женщин. Чернокожие люди африканского происхождения имеют более высокую жесткость центральных артерий на протяжении всей жизни, и более быстрое увеличение этой жесткости в раннем молодом возрасте [5]. 

Каковы последствия увеличения жесткости артерий при их старении?

Вторичные эффекты старения артерий связаны с повышением гидравлической нагрузки на сердце. На фоне всеобщего уменьшения массы тела при старении происходит увеличение массы миокарда на единицу мышечной массы тела. Тем не менее, увеличение объема миокарда и фиброзной ткани не сопровождается соответствующим увеличением роста капилляров и сосудов, и, как следствие, при старении обмен питательных веществ и метаболитов между клетками и кровотоком снижается. Сердечный выброс и ударный объем в процессе старения либо немного снижаются либо остаются без изменений. Пик объемного кровотока в восходящей аорте очень мало изменяется с возрастом, потому что хотя максимальная скорость кровотока уменьшается, площадь поперечного сечения восходящей аорты увеличивается, следовательно, их произведение не изменяется. Но, увы, ухудшаются показатели эффективности сердечно-сосудистой системы при нагрузке. У пожилых людей с явно сохранённой сердечно-сосудистой системой тесты с физической нагрузкой выявляют те же признаки, что и у людей с заболеваниями, такими как сердечная недостаточность, ИБС. 

Заключение

Циклический стресс является причиной усталости и разрушения эластина. Это, наряду с ЧСС является основной причиной повышения жёсткости артерий. Дополнительными причинами являются воспаление, кальцификация, генетика. Для измерения жесткости важно применять адекватные и точные исследовательские инструменты. Повышенная жёсткость приводит к систолической гипертензии, которая в свою очередь усиливает циклический стресс, и патологический круг замыкается. В этом процессе также усиливается пульсирующий ток в микрососудистом русле мозга, почек, особенно при обратном градиенте жесткости между аортой и периферическими артериями, а возрастание импеданса в восходящей аорте приводит к изменениям миокарда вплоть до сердечной недостаточности даже в отсутствие атеросклероза. 

Рекомендуемая литература

1.  Lacolley P, Regnault V, Laurent S. Mechanisms of Arterial Stiffening: From Mechanotransduction to Epigenetics. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2020 May;40(5):1055-1062 [Pubmed]

2. Chen Y, Zhao X, Wu H. Arterial Stiffness: A Focus on Vascular Calcification and Its Link to Bone Mineralization. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2020 May;40(5):1078-1093 [Pubmed]

3. Segers P, Rietzschel ER, Chirinos JA. How to Measure Arterial Stiffness in Humans. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2020 May;40(5):1034-1043 [Pubmed]

4. Chirinos JA, Segers P, Hughes T, Townsend R. Large-Artery Stiffness in Health and Disease: JACC State-of-the-Art Review. J Am Coll Cardiol. 2019 Sep 3;74(9):1237-1263. [Pubmed]

5. Schutte AE, Kruger R, Gafane-Matemane LF, Breet Y, Strauss-Kruger M, Cruickshank JK. Ethnicity and Arterial Stiffness. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2020 May;40(5):1044-1054 [Pubmed] 

Оценить или комментировать