Особенности мозгового кровотока у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких, ассоциированной с артериальной гипертензией

Цель исследования — проанализировать особенности церебрального кровотока у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), ассоциированной с артериальной гипертензией (АГ).
Материалы и методы. Проведено одномоментное кросс-секционное исследование, в которое вошли 90 лиц мужского пола 40–60 лет. Из них 30 пациентов с ХОБЛ, ассоциированной с АГ (ХОБЛ + АГ), вошли в группу исследования, 30 лиц с изолированной ХОБЛ составили группу сравнения, 30 здоровых добровольцев вошли в группу контроля. Всем участникам были проведены физикальное исследование, спирография, суточное мониторирование артериального давления (АД), ультразвуковое исследование церебральных сосудов.
Результаты. У пациентов с ХОБЛ + АГ в сравнении с контролем наблюдалось увеличение диаметра (p = 0,018) и комплекса интима-медиа общей сонной артерии (p = 0,003) при отсутствии изменения скоростных показателей, индекса резистентности (RI) и пульсационного индекса (PI). В бассейне внутренней сонной артерии отмечался рост значений RI (p = 0,018). На интракраниальном уровне наблюдалось снижение конечно-диастолической скорости (EDV) (p = 0,03) и усредненной по времени средней скорости кровотока (TAV) (p = 0,033) без должных изменений RI и PI. При этом в бассейне позвоночной артерии изменений скоростных показателей и индексов не отмечалось. Среди показателей церебральной перфузии у лиц с ХОБЛ + АГ статистически значимо возрастали гидродинамическое сопротивление (p = 0,0015), внутричерепное давление (ВЧД) (p = 0,0048), при этом индекс церебрального кровотока (ИЦК) был сопоставим с контролем. Оценка венозного мозгового кровотока показала рост диаметра внутренней яремной вены (p = 0,021) при неизмененных TAV вместе с повышением ВЧД, свидетельствующие о формировании венозной дисфункции. Также было показано, что индекс массы тела, объем форсированного выдоха за первую секунду, систолическое и диастолическое АД в совокупности определяют пиковую систолическую скорость кровотока в среднемозговой артерии.
Заключение. Мозговой кровоток у пациентов с ХОБЛ + АГ характеризуется изменением артериального кровотока на уровне как интра-, так и экстракраниальных сосудов, при сохранении нормального ИЦК, а также формированием артериовенозной дисгемии, на фоне ремоделирования церебрального сосудистого русла.

1. Camiciottoli G, Bigazzi F, Magni C, Bonti V, Diciotti S, Bartolucci M et al. Prevalence of comorbidities according to predominant phenotype and severity of chronic obstructive pulmonary disease. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2016;11:2229–2236. doi:10.2147/COPD.S111724

2. Верткин А.Л., Скотников А.С., Тихоновская Е.Ю., Оралбекова Ж. М., Губжокова О. М. Коморбидность при ХОБЛ: роль хронического системного воспаления. Российский медицинский журнал. 2014;11:811–816. [Vertkin AL, Skotnikov AS, Tikhonovskaya EYu, Oralbekova ZhM, Gubzhokova OM. Comorbidity in COPD: the role of chronic systemic inflammation. Russ Med J. 2014;11:811–816. In Russian].

3. Задионченко B. C., Погонченкова И. В., Гринева З. О., Нестеренко О.И., Холодкова Н.Б. Хроническое легочное сердце. Российский кардиологический журнал. 2003;4(42):6–11 [Zadionchenko VS, Pogonchenkova IV, Grineva ZO, Nesterenko OI, Holodkova NB. Chronic pulmonary heart. Russ J Cardiol. 2003;4(42):6–11. In Russian].

4. Шляхто Е. В., Конради А. О. Ремоделирование сердца при гипертонической болезни. Сердце. 2002;1(5):232–234. [Shlyakhto EV, Konradi AO. Remodeling of the heart with hypertension. Heart. 2002;1(5):232–234. In Russian].

5. Булдакова И.А., Григоренко А.А. Изменения артериального сосудистого русла при хронической обструктивной болезни легких. Дальневосточный медицинский журнал. 2011;4:115–118. [Buldakova IA, Grigorenko AA. Changes in the arterial vascular bed in chronic obstructive pulmonary disease. Far Eastern Med J. 2011;4:115–118. In Russian].

6. Гельцер Б.И., Бродская Т.А., Невзорова В.А. Артериальная ригидность и хроническая обструктивная болезнь легких: патофизиологические взаимосвязи и клиническое значение. Терапевтический архив. 2008;11:89–94. [Geltzer BI, Brodskaya TA, Nevzorova VA. Arterial stiffness and chronic obstructive pulmonary disease: pathophysiological relationships and clinical significance. Ther Arch. 2008;11:89–94. In Russian].

7. Назарова О. А., Назарова А. В. Поражение сосудов при артериальной гипертензии. Вестник Ивановской медицинской академии. 2012;17(2):60–66. [Nazarova OA, Nazarova AV. Vascular damage in arterial hypertension. Bull Ivanovo Med Acad. 2012;17(2):60–66. In Russian].

8. Бродская Т.А., Невзорова В.А., Гельцер Б.И. Дисфункция эндотелия и болезни органов дыхания. Терапевтический архив. 2007;79(3):76–84. [Brodskaya TA, Nevzorova VA, Gelzer BI. Endothelial dysfunction and respiratory disease. Ther Arch. 2007;79(3):76–84. In Russian].

9. Кунцевская И. В. Диагностика и лечение нарушений церебральной гемодинамики у больных с хроническим обструктивным заболеванием легких. Международный неврологический журнал. 2014;4(66):132–136. [Kuntsevskaya IV. Diagnosis and treatment of cerebral hemodynamic disorders in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Int Neurol J. 2014;4(66):132–136. In Russian].

10. Meissner A. Hypertension and the brain: a risk factor for more than heart disease. Cerebrovasc Dis. 2016;42(3–4):255–226. doi:10.1159/000446082

11. Gan WQ, Man SF, Senthilselvan A, Sin DD. The association between chronic obstructive pulmonary disease and systemic inflammation: a systematic review and a meta-analysis. Thorax. 2004;59(7):574–580.

12. Никитин Ю.М., Белова Л.А., Машин В.В., Лопатко Д.Н., Белов В.Г. Клинико-неврологические и ультразвуковые критерии конституциональной венозной недостаточности при гипертонической энцефалопатии. Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2010;4:12–15. [Nikitin YuM, Belova LA, Mashin VV, Lopatko DN, Belov VG. Clinical, neurological and ultrasound criteria for constitutional venous insufficiency in hypertensive encephalopathy. Kremlin Med. Clinical Herald. 2010;4:12–15. In Russian].

13. Никитин Ю.М. Алгоритм ультразвуковой диагностики поражений функционально-морфологических уровней кровоснабжения головного мозга в неврологической практике. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2007;20:46– 49. [Nikitin YuM. Algorithm for ultrasound diagnosis of lesions of functional morphological levels of blood supply to the brain in neurological practice. J Neurol Psych S.S. Korsakova. 2007;20:46– 49. In Russian].

14. Никитин Ю.М., Труханов А.И. Ультразвуковая доплеровская диагностика в клинике. Иваново: МИК; 2004. 496 c.

15. Belfort MA. Association of cerebral perfusion pressure with headache in women with pre-eclampsia. Br J Obstet Gynaecol. 1999;106(8):814–821. doi:10.1111/j.1471-0528.1999.tb08403.x

16. Evans DH. Resistance index, blood flow velocity, and resistance-area product in the cerebral arteries of very low birth weight infants during the first week of life. Ultrasound Med Biol. 1988;14(2):103–110. doi:10.1016/0301-5629(88)90176-7

17. Williams KP. Persistence of cerebral hemodynamic changes in patients with eclampsia: a report of three cases. Am J Obstet Gynaecol. 1999;181(5Pt1):1162–1165. doi:10.1016/s0002-9378(99)70101-8

18. Klingelhöfer J, Conrad B, Benecke R, Sander D, Markakis E. Evaluation of intracranial pressure from transcranial Doppler studies in cerebral disease. Stroke. 1988;235(3):159–162. doi:10.1007/bf00314307

19. Willie CK, Tzeng YC, Fisher JA, Ainslie PN. Integrative regulation of human brain blood flow. J Physiol. 2014;592(5):841– 859. doi:10.1113/jphysiol.2013.268953

20. ter Laan M, van Dijk JM, Elting JW, Staal MJ, Absalom AR. Sympathetic regulation of cerebral blood flow in humans: a review. Br J Anaesth. 2013;111(3):361–367. doi:10.1093/bja/aet122

21. Lahousse L, Vernooij MW, Darweesh SK, Akoudad S, Loth DW, Joos GF et al. Chronic obstructive pulmonary disease and cerebral microbleeds. The Rotterdam Study. Am J Respir Crit Care Med. 2013;188(7):783–788. doi:10.1164/rccm.201303-0455OC

22. Maclay JD, MacNee W. Cardiovascular disease in COPD: mechanisms. Chest. 2013;143(3):798–807. doi:10.1378/chest.12-0938

23. Замечник Т. В., Рогова Л. Н. Гипоксия как пусковой фактор развития эндотелиальной дисфункции и воспаления сосудистой стенки (обзор литературы). Вестник новых медицинских технологий. 2012;19(2):393–394. [Observer TV, Rogova LN. Hypoxia as a trigger factor in the development of endothelial dysfunction and inflammation of the vascular wall (review). Bull New Med Tech. 2012;19(2):393–394. In Russian].

24. Грищенко О.О., Бродовская Т.О. К вопросу о влиянии обструктивного апноэ сна на церебральную гемодинамику в контексте концепции раннего старения. Российский кардиологический журнал. 2019;4S2(24):27. doi:10.15829/1560–4071– 2019-s2. [Grishchenko OO, Brodovskaya TO. On the effect of obstructive sleep apnea on cerebral hemodynamics in the context of the concept of early aging. Russ J Cardiol. 2019;4S 2(24):27. doi:10.15829/1560-4071-2019-s2. In Russian].

25. Austin V, Crack PJ, Bozinovski S, Miller AA, Vlahos R. COPD and stroke: are systemic inflammation and oxidative stress the missing links? Clinical Science. Portland Press Ltd. 2016;130(13):1039–1050. doi:10.1042/CS20160043

26. Гельцер Б. И., Курпатов И. Г., Котельников В. Н., Заяц Ю. В. Хроническая обструктивная болезнь легких и цереброваскулярные заболевания: структурно-функциональные и клинические аспекты коморбидности. Терапевтический архив. 2018;90(3):81–88. [Geltser BI, Kurpatov IG, Kotelnikov VN, Zayats Yu V. Chronic obstructive pulmonary disease and cerebrovascular disease: structural, functional and clinical aspects of comorbidity. Ther Arch. 2018;90(3):81–88. In Russian].

27. Incalza MA, D’Oria R, Natalicchio A, Perrini S, Laviola L, Giorgino F. Oxidative stress and reactive oxygen species in endothelial dysfunction associated with cardiovascular and metabolic diseases. Vascul Pharmacol. 2018;100:1–19. doi:10.1016/j.vph.2017.05.005

28. Varghese JF, Patel R, Yadav UCS. Novel insights in the metabolic syndrome-induced oxidative stress and inflammationmediated atherosclerosis. Curr Cardiol Rev. 2018;14(1):4–14.

29. Caramori G, Kirkham P, Barczyk A, Di Stefano A, Adcock I. Molecular pathogenesis of cigarette smoking-induced stable COPD. Ann N Y Acad Sci. 2015;1340:55–64. doi:10.1111/nyas.12619

30. Szucs B, Szucs C, Petrekanits M, Varga JT. Molecular characteristics and treatment of endothelial dysfunction in patients with COPD: A Review Article. Int J Mol Sci. 2019;20(18):4329. doi:10.3390/ijms20184329

31. Berg K, Wright, JL. The pathology of chronic obstructive pulmonary disease: progress in the 20th and 21st centuries. Arch Pathol Lab Med. 2016;140(12):1423–1428. doi:10.5858/arpa.2015-0455-rs

32. Монгирдиене А., Виежелиене Д., Куршветене Л. Воздействие никотина и смол, находящихся в табачном дыме, на процесс атерогенеза. Кардиология. 2012;52(9):87–93. [Mongirdiene A, Viezhelien D, Kursvetene L. The effect of nicotine and tar contained in tobacco smoke on the process of atherogenesis. Cardiology. 2012;52(9):87–93. In Russian].

33. Sordas A, Bernhard D. The biology behind the atherothrombotic effects of cigarette smoke. Nat Rev Cardiol. 2013;10(4):219–230. doi:10.1038/nrcardio.2013.8

34. van Gestel AJ, Kohler M, Clarenbach CF. Sympathetic overactivity and cardiovascular disease in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Discov Med. 2012;14(79): 359–368.

35. Ogoh S. Interaction between the respiratory system and cerebral blood flow regulation. J Appl Physiol. 2019;127(5):1197– 1205. doi:10.1152/japplphysiol.00057.2019

36. Cipolla MJ, Liebeskind DS, Chan SL. The importance of comorbidities in ischemic stroke: Impact of hypertension on the cerebral circulation. J Cereb Blood Flow Metab. 2018;38(12):2129–2149. doi:10.1177/0271678X18800589

37. Hussain M, Awan FR. Hypertension regulating angiotensin peptides in the pathobiology of cardiovascular disease. Clin Exp Hypertens. 2018;40(4):344–352. doi:10.1080/10641963.2017.1377218

38. Forrester SJ, Booz GW, Sigmund CD, Coffman TM, Kawai T, Rizzo V et al. Angiotensin II signal transduction: an update on mechanisms of physiology and pathophysiology. Physiol Rev. 2018;98(3):1627–1738. doi:10.1152/physrev.00038.2017

39. Kaparianos A, Argyropoulou E. Local renin-angiotensin II systems, angiotensin-converting enzyme and its homologue ACE2: their potential role in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary diseases, pulmonary hypertension and acute respiratory distress syndrome. Curr Med Chem. 2011;18(23):3506–3515. doi:10.2174/092986711796642562

40. Henry-Feugeas MC, Koskas P. Cerebral vascular aging: extending the concept of pulse wave encephalopathy through capillaries to the cerebral veins. Curr Aging Sci. 2012;5(2):157– 167. doi:10.2174/1874609811205020157

41. Tong LS, Guo ZN, Ou YB, Yu YN, Zhan XC, Tang J et al. Cerebral venous collaterals: a new fort for fighting ischemic stroke? Prog Neurobiol. 2018;163–164:172–193. doi:10.1016/j.pneurobio.2017.11.001

42. Moody DM, Brown WR, Challa VR, Anderson RL. Periventricular venous collagenosis: association with leukoaraiosis. Radiology. 1995;194(2):469–476. doi:10.1148/radiology.194.2.7824728

43. Ives SJ, Harris RA, Witman MA, Fjeldstad AS, Garten RS, McDaniel J et al. Vascular dysfunction and chronic obstructive pulmonary disease: the role of redox balance. Hypertension. 2014;63(3):459–467. doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.113.02255

44. Fulop GA, Tarantini S, Yabluchanskiy A, Molnar A, Prodan CI, Kiss T et al. Role of age-related alterations of the cerebral venous circulation in the pathogenesis of vascular cognitive impairment. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2019;316(5):1124– 1140. doi:10.1152/ajpheart.00776.2018