动脉僵硬度与心血管疾病_潘立敏

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动脉病变从最初的内皮功能障碍到出现粥样斑 块,大约需要十几年至数十年的时间,而早期血管功 能的改变,主要表现为动脉僵硬度增加。大量研究 表明,动脉僵硬后对全身的流动力学方面可发生重 要影响,在吸烟、高脂血症等其他危险因素的共同作 用下,促进动脉硬化血栓形成,可导致心肌梗死、间 歇跋行等致残致死的严重后果,这是独立于其他心 血管疾 病 危 险 因 素 的 又 一 重 要 危 险 因 素[3,4]。因 此,早期更好地监测动脉硬化,并进行相应的医疗干 预,可延缓其发展至显性疾病的时间。本文对动脉 僵硬度及其在心血管疾病领域的国内外主要研究作 一综述。
动脉僵硬度又称动脉弹性、动脉顺应性,指动脉 容积随压力变化的比值; 动脉僵硬度增高是包括高 血压在内的许多心血管危险因素导致的血管结构和 功能改变、弹性降低。多年来动脉僵硬度仅作为病 理生理和流行病学领域的一个概念,直到 2007 年欧 洲的高血压诊断和治疗指南才推荐检测动脉僵硬度 用于靶器官损害的评估。心室 - 动脉偶联是 20 世 纪 80 年代心功能研究的一项重要进展,该理论把心 室和动脉 都 看 作 是 弹 性 系 统,其 作 用 是 相 互 影 响 的[1]。传统观点认为,动脉内膜下的粥样斑块可造 成管腔狭窄而导致心血管事件发生,故注意力都集 中在管腔病变; 而最新的国内外研究发现,血管壁结 构和功能的异常才是心血管疾病的根本原因,管壁 病变才是各种心血管事件发生的基础[2]。
了解大动脉僵硬度与左室肥厚的关系可为临床 上逆转左室肥厚、防治心血管事件的发生提供新的 思路。 2. 2 动脉僵硬度与冠脉事件 从最初的内皮功能 障碍到出现粥样斑块并引起冠脉事件发生,是指在 一些危险因子的作用下,动脉内层弹力纤维发生蜕 变、断裂,胶原纤维含量增加,内膜变厚、变硬,动脉 硬度增加,顺应性下降,继而内皮损伤、动脉粥样斑 块形成,可导致冠脉官腔狭窄的程度增加,进而引发 一系列的冠脉事件[2]。因此,动脉僵硬是冠心病的 基础,而动脉硬化是一个全身性疾病,冠状动脉与全 身其他系统的动脉粥样硬化存在着相同的发病机 制,外周动脉病变的程度与冠状动脉病变的程度之 间存在一定的相关性。
通讯作者: 徐新,教授,主要从事研究临床心血管病诊治研究 Email: 03xuxin@ 163. com
作者简介: 潘立敏,硕士生 Email: s_lmpan@ stu. edu. cn
1 动脉僵硬度增加的病理生理 各种心血管危险因素如老年、高血压等引起动
脉内膜增厚、动脉内层弹性纤维蜕变断裂,或通过血 管内皮损伤导致周围动脉和冠状动脉内膜脂质沉 积、内膜灶状纤维化、粥样斑块形成、管腔狭窄、管壁 结构成分改变,均可导致动脉僵硬度增加。目前,对 动脉僵硬度增加的研究,大多专注于影响内皮和内 膜的因素,而忽略了承受负荷的动脉中层病变。近 年研究表明[2,3,4],动脉弹力蛋白层的疲劳和断裂是 早期动脉僵硬度增加的关键因素。
关键词: 动脉僵硬度; 心血管疾病
中图分类号: R543. 5
文献标识码: A
文章编号: 1009-7236(2011)04-555-03
DOI: CNKI:61-1268 / R. 20110504. 0943. 008
网络出版时间: 2011-5-4 09:43
网络出版地址: http: / / www. cnki. net / kcms / detail /61. 1268. R. 20110504. 0943. 008. html
这一恶性循环使左室肥厚者易于发生心肌缺血 和心绞痛,即使通常认为无血流动力学意义的冠脉 狭窄甚至或无冠脉狭窄时。这一恶性循环还与左室 “舒张性”心衰的发生有关。在这种情况下,左室负 荷逐渐增加使心脏舒张功能受损、舒张期缩短,左室 充盈缓慢及充盈减少,最终导致左房和肺动脉压力 升高。
因此,动脉僵硬度已成为心血管事件的独立预 测因子,对心血管疾病的一级预防有着重要的意义。 应用无创方法测定动脉僵硬度,评估存在多种危险 因素的患者,有助于在各种恶性心血管事件发生之 前即可进行危险分层,提供早期动脉病变的证据和 信息,指导早期的干预。但对于动脉硬化早期干预 的指导意义,即动脉弹性降低是否与与心血管事件 的发生率降低一致? 在对传统心血管危险因素纠正 后,动脉僵硬度是否仍是心血管事件的独立预测因 子? 还需要进行大样本的临床研究。此外,在普通 食盐中增加钾盐的含量,可能是预防心脑血管疾病 比较安全、适用的措拖之一[5]。
Xu 等[10]将 272 例接受冠状动脉造影的患者按 Gensini 积分评定的冠状动脉病变程度分组,行脉搏 波传导速度( pulse wave velocity,PWV) 检测的结果 表明,PWV 与 Gensini 积分呈正相关,且冠状动脉高 度狭窄组的 PWV 值明显高于轻度病变组和健康对 照组。PWV 是独立于其他动脉粥样硬化的传统危 险因素之外的危险因素; 其他的研究亦得出了类似 的结论[11]。Stefanadis 等通过血管内记录新近确诊 的冠心病患者主动脉压力与内径的关系来反映主动
硬度的增加可导致收缩期主动脉压增加,舒张期主 动脉压降低。收缩压增加可导致左室负荷增加、左 室肥厚,进而使左室需氧量增加。心脏肥厚可使收 缩期延长,舒张期缩短,导致需氧量和冠脉血供需要 量进一步增加。然而,冠脉血流需要量的增加与供 血能力的降低是同时存在的,舒张期主动脉压降低 和舒张期缩短都可以导致冠脉供血的减少; 当舒张 期左室压力升高时,冠脉供血进一步减少。因此,冠 脉供血能力损害的进展不完全依赖于冠脉狭窄,但 任何程度的动脉粥样百度文库化都可使其加重。冠脉血流 需要量增加与血流灌注减少并存易导致心肌缺血。 任何程度的心肌缺血都可进一步损害左室舒张功 能,使射血时间进一步延长,都将导致舒张期左室灌 注减少。
参考文献:
[1] Chanter PD,Lakatta EG,Najjar SS. Arterial-ventricular coupling: mechanistic insights into cardiovascular performance at rest and during exercise[J]. J Appl Physiol,2008,105( 4) : 1342 - 1351.
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·综 述·
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动脉僵硬度与心血管疾病
潘立敏,徐 新
( 广东省粤北人民医院心血管内科,广东 韶关 512026)
摘要: 动脉僵硬度增加是血管病变的早期表现,随着对心血管疾病发生和发展机制的深入认识,动脉僵硬度增加被
认为是收缩压和脉压升高导致心血管事件最重要的病理生理因素; 动脉僵硬度是心血管事件独立的预测因子。
随着年龄的增加,弹性动脉可发生两种物理变 化即扩张和僵硬,这种改变在主动脉近端及其主要 分支( 头臂干、颈动脉和锁骨下动脉) 最明显。成分 疲劳是指物理材料经反复弯曲或伸长后发生断裂, 疲劳原理适用于机体的非活性成分尤其是弹力蛋 白。在年轻人,心脏每搏跳动可引起近端弹性动脉 和主动脉扩张约 10% ,虽然弹力蛋白是机体内最为 惰性的成分,半衰期几十年,但按照 10% 的扩张度 及心率 60 次 / min 计算,人体 30 岁以后主动脉即开 始出现弹力纤维断裂现象。动脉弹性减退最先影响 动脉的扩张性,在高血压等动脉硬化相关因素的作 用下,可引起动脉中层扩展、加速动脉弹力纤维断裂 的速度,导致弹力纤维断裂与周围肌纤维基质分离 加速,非承受负荷成分的胶原纤维沉积,小局灶中层 坏死、动脉变硬。
脉的僵硬度,经对 54 例患者平均 3 年的随访,主动 脉的僵 硬 度 是 预 测 再 发 急 性 冠 脉 事 件 最 有 效 的 指标。
动脉硬化是冠心病的根本原因,是冠脉事件发 生的基础,动脉僵硬度增加是动脉硬化病变的早期 表现。因此,对于冠心病的防治,注意力应该从动脉 管腔病变转移至动脉僵硬度增加。 2. 3 动脉僵硬度与心力衰竭 心室和动脉都可以 看作是弹性系统,其作用是相互影响的。随着动脉 僵硬度的增加,左室收缩期和舒张期僵硬度也相应 增加,即心室 - 动脉硬化,进而对心血管储备,血压 的稳定性,舒张功能,冠脉和外周血流的调节带来不 利的影响,增加了心脏的能量代谢需要,进而促进心 力衰竭的发生发展[12],增加了对心力衰竭患者尤其 是左室射血分数正常的心力衰竭患者治疗的难度。
此外,细胞外钾离子浓度亦参与动脉硬化性病 变的过程,琚长霖等[5]提及较高生理浓度的钾能拮 抗动脉粥样硬化,抑制血管重构,控制血压,抗血小 板等,进而减慢动脉僵硬的进展。
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2 动脉僵硬度与心血管疾病 2. 1 动脉僵硬度与左室肥厚 动脉僵硬度增加可 使外周阻力增加,继而动脉压力增高,产生或加重高 血压,加重左室室壁应力、负荷增加,是形成左室肥 厚的主要 原 因,进 而 可 导 致 恶 性 心 血 管 事 件 的 发 生[6,7]。Asayama 等[8]认为,高血压患者动脉硬化的 程度增加,并与左室肥厚的程度相关。王宏宇等[9] 对近 300 例高血压患者的研究表明,大动脉扩张性 降低,僵硬度增加是导致高血压患者左室收缩期室 壁应力、负 荷 增 加,进 而 导 致 左 室 肥 厚 形 成 的 主 要 原因。
脉压及血压变异性是心血管事件的重要预测因 素,同样可以预测心力衰竭患者预后的危险,是有效 的预测并发左室功能障碍患者发生恶性心血管事件 的参数[13]。事实上,脉压及血压变异性增大的实质 是大动脉僵硬度升高扩张性降低的表现,尽管其不 能直接反映主动脉的弹性,但主动脉僵硬度的增加 可增大压力波动幅度,导致在一定的平均动脉压时, 脉压、血压变异性增大。早期发现动脉硬化时,可应 用改善大动脉僵硬度的药物有助于降低脉压和血压 变异性、改 善 心 脏 收 缩 及 舒 张 功 能,对 改 善 心 脏 负 荷,进而改善心力衰竭患者的心脏功能和预后将具 有重要的临床价值。
3 无创性动脉僵硬度的检测方法 动脉硬化与心血管疾病的发生发展密切相关,
推广和应用无创性检测动脉僵硬度的方法无疑为广 大心血管医生对具有心血管疾病高危因素无症状患 者的监测提供了极大的便利,可使患者早期获得更 具针对性的有效干预,从而实现一级预防。
目前,无创动脉僵硬度的监测除了直观的影像 学手段外,还可以进行在脉搏波 ( 波形和传导速度) 基础上的弹性功能检测及对动脉功能和结构的评 估。此外,对各种生物标记物和内皮功能的检测,也 有助于诊断动脉 血 管 结 构 和 功 能 的 改 变[14]。 动 脉 功能检测的方法主要有 3 种: ①测量动脉的 PWV; ②通过进行脉搏波形分析( pulse contour analysis) , 计算反 射 波 增 强 指 数 ( augu-mentation index,AI ) ; ③使用超声成像手段,直接检测某个特定动脉管壁 的可扩张性和顺应性。动脉结构的检测主要有两种 方法: ①使用超声成像、CT、磁共振成像等影像学手
左室肥厚可引起心室顺应性下降,进而导致心 脏舒张功能减退,在各种诱发因素的共同作用下最 终也可造成心脏收缩功能不全; 而收缩晚期提前反 射回来的脉搏波作用于心室,可使其收缩期所受负 荷进一步增加,可能使完成射血的时间延迟; 同时舒 张压的进一步降低使得主要在舒张期的冠脉灌注减 少,加重了 冠 脉 循 环 的 供 血 不 足[9],而 导 致 缺 血 性 心肌病的发生,这一点在高血压并发冠心病的患者 中表现尤为突出。相关的治疗,国内外已有大量的 研究报道,如以药物控制高血压、改善动脉弹性,能逆 转心室重构,改善心功能,减少心血管事件的发生。
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段,检测某个动脉管壁内中膜的厚度和粥样斑块形 成的情况; ②通过测量上臂与踝部血压,计算踝臂血 压的比值即踝臂指数( ankle-brachial index,ABI) ,评 估下肢动脉血管开放的情况。
4 结语与展望 动脉僵硬度增加造成一个恶性循环: 主动脉僵
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