2011 год № 4

Резюме:

Ключевые слова:

Summary:

Key words:

Введение

На сегодняшний день хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) является чрезвычайно серьезной медицинской и социальной проблемой [21, 22]. Это обусловлено высоким ростом заболеваемости, инвалидности и смертности больных ХОБЛ. В последнее время из-за многочисленных клинических проявлений ХОБЛ все чаще относят к системной патологии [1, 5, 11, 20, 29]. Развитие внелегочных эффектов ХОБЛ имеет важное клиническое и прогностическое значение [20, 30], так как признание наличия экстрапульмональных проявлений ХОБЛ приводит к лучшему пониманию развития заболевания [20].

Обсуждение

У больных ХОБЛ, благодаря наличию таких благоприятных условий, как гипоксемия, действия поллютантов сигаретного дыма, гемодинамического и оксидативного стресса, системного воспаления, дисбаланса в системе "протеиназы - ингибиторы" наблюдается раннее формирование эндотелиальной дисфункции (ЭД) в малом и большом круге кровообращения, изменение коллаген - эластинового обмена в стенках сосудов [4, 6, 10, 12, 17, 19, 20, 24, 36, 44, 45]. ЭД может быть определена как дисбаланс между релаксирующими и констрикторными факторами, анти- и прокоагулянтными медиаторами, факторами роста и их ингибиторами [19, 20].

Одна из основных функций эндотелия заключается в достижении баланса между вазоконстрикторными и вазодилатационными механизмами, про- и антикоагулянтной системами, тромбогенными и антитромбогенными компонентами, факторами ангиогенеза и их ингибиторами, а также медиаторами воспаления и их инактиваторами [19, 32]. Вазорегулирующая функция эндотелия осуществляется посредством выработки веществ, обладающих вазодилатирующим эффектом [16, 19], основным из которых является оксид азота [25]. Оксид азота не только регулирует сосудистый тонус, но так же предотвращает пролиферацию и миграцию гладкомышечных клеток, стимулирует их апоптоз и ингибирует образование коллагена в стенке сосуда [19, 33]. В результате ЭД снижается способность эндотелия сосудов высвобождать, синтезировать и инактивировать оксид азота [7, 24, 34, 41]. ЭД является одним из основных факторов патогенеза легочной гипертензии при ХОБЛ по данным современной литературы [19, 20, 36].

В ответ на гипоксию за счет гипертрофии и гиперплазии эндотелия и субэндотелия в стенке сосуда происходит утолщение интимы и медии, что приводит к нарушению его функциональной активности, гипертрофии и гиперплазии гладкомышечных клеток, увеличению содержания коллагена и эластина [4, 12, 19, 20].

При системной воспалительной реакции, наблюдающейся при ХОБЛ [1, 19, 24], медиаторы системного воспаления могут влиять на эндотелиальные клетки, стимулируя синтез эндотелина-1, - мощного вазоконстриктора, основного антагониста оксида азота [23], стимулировать активность фибробластов и депозицию коллагена [12] и вносить вклад в развитие структурных и функциональных изменений сосудистой стенки. Выраженность структурных изменений сосудов легких зависит от выраженности воспаления в дыхательных путях [19, 20, 31].

При хроническом воздействии табачного дыма происходит необратимое утолщение стенок и нарушение механических свойств не только легочных, но и крупных системных артерий [12, 35, 37]. Некоторые агрессивные поллютанты табачного дыма способны прямо повреждать эндотелиоциты и другие структурные элементы артерий [12, 35]. При этом у курильщиков даже с легким течением ХОБЛ наблюдаются утолщение интимы легочных артерий, пролиферация гладкомышечных клеток, депозиция эластина и коллагена [12, 43].

Оксидантный стресс, один из ключевых патогенетических факторов ХОБЛ [12], приводит к дезорганизации структуры коллагена, повреждению клеточных и молекулярных структур, активирует прокоагулянтные и ростовые факторы в сосудистой стенке, что ведет к ее деструктуризации и фиброзированию. Оксидативные механизмы признаны одними из ведущих в ремоделировании сосудистых стенок [12, 45]. В литературе достаточно данных о том, какие изменения архитектоники стенок сосудов малого круга кровообращения происходят при ХОБЛ, что уже на ранних стадиях заболевания наблюдается повреждение эндотелия, гипертрофия гладких мышц и инфильтрация стенок артерий клетками воспаления. При прогрессировании заболевания происходит дальнейшее утолщение стенок артерий за счет гипертрофии гладкой мускулатуры, отложения протеогликанов и коллагена, изменения состава и структуры коллагена [12, 19, 28].

Гораздо меньше данных о том, какие патоморфологические изменения системного артериального русла у больных ХОБЛ [12], как они связаны с прогрессированием процесса. Имеются публикации, что у больных ХОБЛ происходит ремоделирование стенки плечевой артерии [12, 24], в частности увеличивается диаметр и толщина комплекса интима-медиа, сочетаясь с ослаблением зависимой от эндотелия вазодилатации [12, 17, 20].

Структурно-анатомические изменения в стенке сосудов приводят к повышению их жесткости [5, 12, 38, 45], вследствие этого артерии теряют способность к нормальному реагированию на предъявляемые воздействия [5, 11, 24]. Жесткость центральных артерий является надежным критерием стратификации риска кардиоваскулярных осложнений больных ХОБЛ [6]. При неинвазивном исследовании жесткости аорты и центральных артерий у больных ХОБЛ обнаружено ее достоверное повышение по сравнению со здоровыми лицами [40].

Согласно современным представлениям, одним из важных участников патогенеза ХОБЛ является центральная нервная система (ЦНС) [10]. Головной мозг является главным регулятором всех жизненных функций организма и его взаимоотношений с окружающей средой. В связи с высокой активностью головной мозг обладает высокой потребностью в кислороде. В отличие от других органов, головной мозг практически не располагает запасами кислорода, потребляемого им для получения энергии. Этим объясняется высокая чувствительность нервной ткани к гипоксии [8, 9]. Гипоксия является ведущим фактором в механизме поражения мозга [2], поэтому для нормального функционирования центральной нервной системы большое значение имеет ее адекватное кровоснабжение.

Особенность мозгового кровообращения - его саморегуляция [8, 9, 10]. Важным регулятором мозгового кровотока является сосудистый эндотелий [11, 14, 27]. Вазомоторная активность сосудов - основной маркер функциональной состоятельности местных механизмов поддержания циркуляторного гомеостаза [13, 42]. Нарушение аппарата вазодилатации внутримозговых артерий сопровождается ишемией головного мозга, что доказано опытным путем [13]. Особенностью нарушения мозгового кровообращения при ХОБЛ является диффузность с вовлечением значительных областей головного мозга [3].

На основании экспериментальных исследований было установлено, что при ХОБЛ имеет место ЭД сосудов церебрального и магистрального бассейнов [5], характеризующаяся достоверным усилением и преобладанием констрикторной активности артерий [11], что приводит к неадекватной перфузии головного мозга и, как следствие, к дисфункции ЦНС [10]. Длительно персистирующая гипоперфузия и хроническая гипоксия вещества мозга приводят к очаговой демиелинизации, гибели отдельных нейронов и дальнейшему прогрессированию дегенеративного поражения мозговой ткани [15, 18].

Однако нет данных о том, какие структурные изменения при ХОБЛ происходят в сосудах головного мозга, насколько они выражены и как изменяются в зависимости от стадии заболевания. Известно, что при обострении и прогрессировании заболевания нарастающая гипоксия, интоксикация, воздействие инфекционных факторов на сосудистую стенку и нервные клетки, а также дисциркуляторные нарушения застойного характера, вследствие правожелудочковой недостаточности, приводят к значительному нарушению деятельности ЦНС [3]. Так, у больных с декомпенсированным легочным сердцем и тяжелой дыхательной недостаточностью возникает выраженная энцефалопатия [26]. Степень выраженности когнитивных нарушений, характер и тяжесть неврологического дефицита определяют возможность продолжения пациентом трудовой деятельности, сохранность способности к самообслуживанию [18].

Исследование структурных изменений артерий, кровоснабжающих головной мозг, выявление взаимосвязи и степени их выраженности при ХОБЛ на разных стадиях формирования ХЛС представляет большой интерес для клинической медицины. Это поможет своевременно назначить корригирующую терапию данным пациентам, улучшить качество жизни и прогноз заболевания.

Литература

1. 1. Авдеев С. Системные эффекты у больных ХОБЛ // Врач. - 2006. - № 12. - С. 3-10.
2. 2. Беневольская Н.Г., Кузнецов О.Р., Румянцев С.А. и др. Нейропротективная терапия в ангионеврологии // РМЖ. - 2007. - Т.15, №10. - С. 855-860.
3. 3. Боголепов Н.К., Тлапшоков М.Х., Дубровская М.К. и др. Церебральные синдромы при хронических неспецифических заболеваниях легких // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 1980. - Т. 45, №8. - С. 1152-1158.
4. 4. Бородина М.А., Мерзликин Л.А., Щетинин В.В. и др. О механизмах развития легочной гипертензии при ХОБЛ // Пульмонология. - 2003.- № 3. - С. 120-124.
5. 5. Бродская Т.А., Невзорова В.А., Гельцер Б.И. и др. Экспериментальное моделирование хронической обструктивной болезни легких с табакокурением и проявления сосудистой дисфункции // Бюллетень СО РАМН. - 2009. - №1 (135). - С. 60-65.
6. 6. Бродская Т.А., Гельцер Б.И. Особенности механических свойств центральных артерий у больных хронической обструктивной болезнью легких // Сочетанные заболевания внутренних органов в терапевтической практике: мат-лы I Межрегион. конф. (17-18 мая 2007 г.). - Иркутск, 2007. - С. 56-59.
7. 7. Бродская Т.А., Невзорова В.А., Гельцер Б.И. и др. Дисфункция эндотелия и болезни органов дыхания // Тер. архив. - 2007. - Т. 79, №3. - С. 76-84.
8. 8. Верещагин Н.В., Борисенко В.В., Власенко А.Г. Мозговое кровообращение. - М.: Интер. Весы, 1993. - 208 с.
9. 9. Современные методы исследования в клинической неврологии. - М., 1993. - 208 с.
10. 10. Шмидт Е.В., Лунев Д.К., Верещагин Н.В. Сосудистые заболевания головного и спинного мозга. - М.: Медицина, 1976. - 284 с.
11. 11. Гельцер Б.И., Бродская Т.А., Котельников В.Н. и др. Взаимосвязь вазомоторных эффектов эндотелия магистральных и церебральных артерий при обструктивных заболеваниях легких // Рос. физиол. журнал им. И.М. Сеченова. - 2008. - Т. 94, №2. - С. 206-211.
12. 12. Гельцер Б.И., Бродская Т.А., Котельников В.Н. и др. Эндотелиальная дисфункция церебральных и магистральных артерий при хронической обструктивной болезни // Бюллетень эксперим. биологии и медицины. - 2007. - Т. 144, №12. - С. 613-617.
13. 13. Гельцер Б.И., Бродская Т.А., Невзорова В.А. Артериальная ригидность и хроническая обструктивная болезнь легких: патофизиологические взаимосвязи и клиническое значение // Тер. архив. - 2008. - №11. - С. 89-94.
14. 14. Гельцер Б.И., Котельников В.Н., Агафонова И.Г. и др. Неинвазивное исследование вазодилатирующей активности церебральных артерий белой крысы // Бюллетень эксперим. биологии и медицины. - 2005. - Т. 140, №11. - С. 587-590.
15. 15. Гельцер Б.И., Савченко С.В., Котельников В.Н. и др. Комплексная оценка вазомоторной функции сосудистого эндотелия у больных артериальной гипертензией // Кардиология. - 2004. - №4. - С. 24-28.
16. 16. Гулевская Т.С., Людковская И.Г. Артериальная гипертония и патология белого вещества головного мозга // Архив патол. - 1992. - Т. 54, №2. - С. 53-59.
17. 17. Денисов Е.Н. Состояние регуляции эндотелий-зависимых компонентов тонуса сосудов в норме и при некоторых формах сердечно-сосудистой патологии: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - Оренбург, 2008. - 37 с.
18. 18. Зарубина Е.Г., Мишина Е.А., Осадчук М.А. Роль эндотелиальной дисфункции в патогенезе сочетанных сердечно-легочных заболеваний // Клин. мед. - 2006. - №5. - С. 31-34.
19. 19. Камчатнов П., Чугунов А., Умарова X. и др. Хронические расстройства мозгового кровообращения // Врач. - 2008. - №4. - С. 14-17.
20. 20. Кароли Н.А., Ребров А.П. Некоторые механизмы развития легочной гипертонии у больных хроническими обструктивными заболеваниями легких // Тер. архив. - 2005. - №3. - С. 87-93.
21. 21. Кароли Н.А., Ребров А.П. Роль эндотелия в развитии легочной гипертензии у больных с хроническими обструктивными заболеваниями легких // Клин. мед. - 2004. - №8. - С. 8-13.
22. 22. Кароли Н.А., Ребров А.П. Эндотелиальная дисфункция и ее клиническое значение у больных хронической обструктивной болезнью легких // Клин. мед. - 2005. - №9. - С. 10-16.
23. 23. Княженская Н.П. Некоторые аспекты диагностики и лечения хронической обструктивной болезни легких // Медицинский совет. - 2010. - №1-2. - С. 45-53.
24. 24. Лещенко И.В., Овчаренко С.И., Шмелев Е.И. Хроническая обструктивная болезнь легких: практ. рук-во для врачей [под ред. А.Г. Чучалина]. - М., 2004. - 62 с.
25. 25. Минушкина Л.О., Затейщиков Д.А., Сидоренко Б.А. Блокаторы эндотелиновых рецепторов - еще одно средство лечения легочной гипертензии // Кардиология. - 2003. - №9. - С. 67-72.
26. 26. Моткина Е.В., Невзорова В.А. Функциональное состояние сосудистого эндотелия и хроническое воспаление при хронической обструктивной болезни легких // Тихоокеан. мед. журнал. - 2005. - №2. - С. 34-37.
27. 27. Мухин И.В., Николенко В.Ю., Игнатенко Г.А. Роль оксида азота в патогенезе хронического гломерулонефрита (обзор литературы) // Нефрология. - 2003. - Т.7, №1. - С. 41-45.
28. 28. Усачева Е.В., Чернакова В.А. Нашбич С.М. Овсянникова. Легочное сердце: вопросы диагностики и лечения: метод. рек. [под ред. З.Ш. Головцовой]. - Омск, 2008. - 36 с.
29. 29. Федосова Н.Н., Цюрюпа В.Н., Власова И.В. Церебральная гемодинамика и электроэнцефалографические показатели у больных с бронхиальной астмой // Ультразвук и функц. диагност. - 2005. - №3. - С. 72-77.
30. 30. Черняев А.Л., Лебедин Ю.С., Дулин К.С. и др. Гистопатология ветвей легочных артерий при бронхиальной астме и хронической обструктивной болезни легких // Пульмонология. - 2005. - №3. - С. 21-25.
31. 31. Agusti A., Neff T.A. Chronic obstructive pulmonary disease: A systemic disease // Proceedings of the ATS. - 2006. - Vol. 3, №6. - P. 478-481.
32. 32. Andreassen H., Vestbo J. Chronic obstructive pulmonary disease as a systemic disease: an epidemiological perspective // Eur. Respir. J. - 2003. - 22 (suppl. 46). - 2s-4s.
33. 33. Barbera J.A., Pienado V., Santos S. et al. Reduced expression of endothelial nitric oxide synthase in pulmonary arteries of smokers // Am. J. Respir. Crit. Care Med. - 2001. - Vol. 164. - Р. 709-713.
34. 34. Rossi M. et al. Blunted post-ischemic increase of the endothelial skin blood flowmotion component as early sign of endothelial dysfunction in chronic kidney disease patients // Microvasc. Res. - 2008. - Vol. 75, №3. - P. 315-322.
35. 35. Chassagne C., Eddahibi S., Adamy C. et al. Modulation of angiotensin II receptor exspression during development and regression of hypoxic pulmonary hypertension // Am.J. Respir. Cell Mol. Biol. - 2000. - Vol. 22. - Р. 323-332.
36. 36. Christopherson K.S, Bred D.S. Nitric oxide in excitable tissues: physiological roles and disease // J. Clin. Invest. - 1997. - Vol.100. - P. 2424-2429.
37. 37. Dourado V.Z., Tanni S.E., Vale S.A. et al. Systemic manifestations in chronic obstructive pulmonary disease // J. Bras. Pneumol. - 2006. - Vol. 32, №2. - P. 161-171.
38. 38. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Diseases (GOLD). Global strategy for diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease. Updated 2005. http://www.goldcopd.com/. дата обращения 22.02.2011.
39. 39. Guo X., Oldham M.J., Kleinman M.T. et al. Effect of cigarette smoking on nitric oxide, structural, and mechanical properties of mouse arteries // Am. J. Physiol. Heart Circ. // Physiol. - 2006. - Vol. 291, № 5. - Р. 2354-2361.
40. 40. London G.M. Cardiovascular calcifications in uremic patients: clinical, impact on cardiovascular function // J. Am. Soc. Nephrol. - 2003. - Vol. 14, № 9. - Р. 305-309.
41. 41. Luscher Т., Vanhoutte P. The endothelium: modulator of cardiovascular function // Boca Raton. Fl: CRC Press, 1990.
42. 42. Miller J.J., Anand A., Robinson S.D. et al. Systemic inflammation and increased arterial stiffness in patients with chronic obstructive pulmonary disease // In: 16 ERS annual congress, 2006 Sept. 2-6, Munich; 2006. abstr. 1998.
43. 43. Mizutani Т., Layon A.J. Clinical applications of nitric oxide // Chest. - 1996. - Vol. 110. - P. 506-524.
44. 44. Pryds A., Tonnesen J., Pryds O. et al. // Pediatr. Res. - 2005. - Vol. 57, №2. - P. 294-298.
45. 45. Santos S., PienadoV.I., Ramirez J. et al. Characterization of pulmonary vascular remodeling in smokers and patients with mild COPD // Eur. Respir. J. - 2002. - Vol. 19. - Р. 632-638.
46. 46. Sin D.D., Man S. F.Why are patients with chronic obstructive pulmonary disease at increased risk of cardiovascular diseases? The potential role of systemic inflammation in chronic obstructive pulmonary disease // Circulation. - 2003. - Vol. 107. - P. 1514-1519.
47. 47. Zieman S.J., Melenovsky V., Kass D.A. Mechanisms, pathophysiology, and therapy of arterial stiffness. Arterioscler. Thromb // Vase. Biol. - 2005. - Vol. 25. - P. 932-943.