Slėgio bangos atspindžio veiksniai: apibūdinimas pagal tranzito laiką nepriklausomą atspindėtų bangų amplitudę | žmogaus hipertenzijos žurnalas

Slėgio bangos atspindžio veiksniai: apibūdinimas pagal tranzito laiką nepriklausomą atspindėtų bangų amplitudę | žmogaus hipertenzijos žurnalas

Anonim

Dalykai

  • Širdies ir kraujagyslių biologija

Anotacija

Slėgio bangos atspindžio poveikis buvo nepilnai aprašytas centriniu padidinimo indeksu (cAI) ir padidintu slėgiu (Pa). Todėl mes ištyrėme atspindėtos bangos (Pb) amplitudę lemiančius veiksnius, kurie nepriklauso nuo atspindėtos bangos tranzito laiko (RWTT) ir buvo įrodyta, kad prognozuoja širdies ir kraujagyslių ligų mirtingumą tarp visų gyventojų. Iš viso buvo įdarbinta 180 (117 vyrų, vidutinis amžius 68 metai). Miego arterijos slėgio bangos, gautos tonometrijos metodu pradiniame taške ir praėjus 3 minutėms po poliežuviško nitroglicerino (NTG) vartojimo, buvo sukalibruotos, o po to suskaidytos į priekinę ir atgalinę bangas, kad būtų gautas Pb. Buvo išmatuotas prieš išstūmimo trukmę / išmetimo laiką (PEP / ET) santykis. Atliekant laipsnišką daugiamatę analizę, nepriklausomi Pb faktoriai apėmė brachialinį kraujospūdį (β = 0, 56, P <0, 001), širdies ritmą (β = −0, 29, P <0, 001), amžių (β = 0, 20, P <0, 001), PEP / ET (β = −0, 16, P = 0, 004) ir aukštis (β = −0, 13, P = 0, 018). RWTT, kūno masės indeksas ir lytis buvo reikšmingi nepriklausomi Pa ir cAI faktoriai, tačiau neprisidėjo prie Pb. Pb pokytis, bet ne Pa ar cAI, reikšmingai numatė miego miego sistolinio ( r = 0, 550, P <0, 001) ir pulso slėgio ( r = 0, 618, P <0, 001) pokyčius po NTG. Apibendrinant, Pb determinantai skiriasi nuo CAI ir Pa. Pb nepriklauso nuo lyties ir RWTT.

Įvadas

Kairiojo skilvelio sukuriama slėgio banga plinta išilgai arterijos medžio, pasireiškdama atspindžio, sklaidos ir silpnėjimo reiškiniais. 1, 2 atgalinės judančios atspindžio bangos iš periferinių atspindžio vietų ant priekinės judančiosios bangos dedamos, kad susidarytų skirtingos slėgio bangos formos, užfiksuotos centrinėse ir periferinėse arterijose. 1, 3 Taigi bangos atspindys dominuoja su amžiumi susijusiais aortos kraujospūdžio pokyčiais per visą žmogaus gyvenimą, o padidėjęs bangų atspindys reikšmingai prisideda prie kairiojo skilvelio papildomo krūvio, vainikinių kraujagyslių perfuzijos ir širdies bei kraujagyslių sistemos rizikos. 1, 4

Visuotinės bangos atspindžio intensyvumas paprastai įvertinamas analizuojant centrinius aortos ar miego arterijos slėgio bangos pavidalus ir apskaičiuojant padidinimo indeksą (CAI), remiantis koncepcija apie centrinio aortos sistolinio slėgio (SBP) padidinimą apibendrintai atspindint. banga. 1, 3 Tačiau bangų atspindžio poveikis centriniam pulso slėgiui (PP), 5 centrinės aortos slėgio bangos formoms, 2 taikinio organų pažeidimams ir širdies ir kraujagyslių sistemos įvykiams galėjo būti nepakankamai įvertintas, kai CAI arba padidėjęs slėgis (Pa) yra naudojamas kaip bangos atspindžio intensyvumas 6, tikriausiai todėl, kad CAI priklauso nuo atspindimo bangos perdavimo laiko (RWTT) ir lyties, 3, 7, 8 ir daugiausia nustatomas pagal aortos rezervuaro funkciją, kitas elastingas arterijas ir tik nedidelę dalį nuo atspindėtų bangų, 9 ir gali būti susijęs su arterijų standumu, išmatuotu pagal aortos impulsų bangos greitį. 10, 11

Absoliučioji atspindimos slėgio bangos amplitudė (Pb), suskaidyta nuo centrinės aortos ar miego arterijos slėgio bangos formos, nepriklauso nuo RWTT ir gali būti geresnis bangos atspindžio intensyvumo matas nei CAI ar Pa. 6, 8 dėl CAI ir Pa apribojimų., mūsų dabartinis supratimas apie bangos atspindžio veiksnius buvo neišsamus. 3, 10 Be to, dar reikia nustatyti, ar cAI ir Pa tinkamai įvertina bangos atspindžio intensyvumo pokytį po farmakologinės intervencijos, tokios kaip nitroglicerinas (NTG). Tai svarbu, nes CAI ilgą laiką buvo naudojama kaip pakaitalas, vertinant antihipertenzinį gydymą. 12, 13 NTG poveikis bangų atspindžiams buvo pripažintas jau seniai, ir bet kokie bangos atspindžio intensyvumo indeksai turėtų parodyti tinkamus atsakus į NTG. 14, 15 Todėl šio tyrimo tikslas buvo ištirti Pb lemiančius veiksnius ir Pb reakciją į povandeninę NTG.

Dalykai ir metodai

Dalykai

Tiriamieji buvo įdarbinti iš Taipėjaus bendrosios veteranų ligoninės širdies ir kraujagyslių skyriaus ambulatorinio skyriaus nuo 2007 m. Rugsėjo mėn. Iki 2009 m. Lapkričio mėn. Visi tiriamieji pasirašė sutikimo formą, patvirtintą mūsų institucinės peržiūros komisijos. Buvo surinktos antropometrinės priemonės, įskaitant ūgį, kūno svorį, juosmens apimtį ir kūno masės indeksą (KMI), taip pat kiti įprasti širdies ir kraujagyslių ligų rizikos veiksniai, tokie kaip hipertenzija, cukrinis diabetas, dislipidemija ir rūkymas vartojant susijusius vaistus. Pacientai, kurių brachialinis kraujospūdis buvo mažesnis nei 90 mm Hg arba netoleravo NTG, buvo pašalinti. Pacientų saugumui vaistai prieš tyrimą nebuvo koreguojami ir buvo tęsiami tyrimo dieną.

Duomenų rinkimas

Tiriamieji buvo tiriami gulint ramioje vietoje, kontroliuojamoje temperatūroje. Matavimai buvo atlikti po mažiausiai 15 minučių suplanuoto poilsio. Mes naudojome parduodamą prietaisą (VP-2000, „Colin Corporation“, Komaki, Japonija), kuris buvo pritaikytas išvesti visus fiziologinius signalus, įskaitant elektrokardiogramą, fonokardiogramą, rankų ir kulkšnių oscilometrinius signalus ir tonometrinius signalus iš dešinės bendrosios miego miego ir šlaunies arterijos. Visi signalai buvo užregistruoti ir suskaitmeninti vienu metu, norint atlikti analizę neprisijungus. Prietaiso galiojimas ir atkuriamumas buvo užfiksuotas anksčiau. Brachialinis kraujospūdis buvo nustatytas oscilometriniu metodu gulint (dviejų matavimų vidurkis). Miego arterinio slėgio bangos formos buvo laikomos 30 s iš aplanizacijos tonometrinių jutiklių. Dvišaliai smegenų ir užpakalinių – blauzdikaulio arterinių impulsų tūrio registravimo bangos formos 10 s buvo laikomos galūnių rankogaliais, sujungtais su pletismografiniu jutikliu, ir oscilometriniu slėgio jutikliu, apvyniotu ant abiejų rankų ir kulkšnių. Brachialinio ir kulkšnies impulsų bangos greitis buvo apskaičiuotas tuo pačiu metu skaitmenizuotomis tonometrinėmis ir impulsų tūrio registravimo bangų formomis, naudojant pritaikytą programinę įrangą. Informacija apie matavimus buvo pranešta anksčiau. 17 Reprezentatyvusis brachialinio ir kulkšnies impulsų bangos greitis buvo pasirinktas didesniu tarp dešiniojo ir kairiojo smegenų ir kulkšnies impulsų greičio. Miego miego arterijos išstūmimo laikas (ET) buvo automatiškai matuojamas nuo pėdos iki dikotinės įpjovos (incisura, sukurta uždarant aortos vožtuvą) miego arterijos bangoje. Elektromechaninis sistolinis intervalas buvo matuojamas nuo QRS komplekso pradžios elektrokardiogramoje iki pirmųjų aukšto dažnio virpesių aortos komponento antrojo širdies garso fonokardiogramoje. Karotidinis išstūmimo laikotarpis (PEP) buvo automatiškai apskaičiuojamas atimant ET iš sistolinio intervalo.

Povandeninis NTG administravimas

Atlikus pradinius matavimus, buvo duota 0, 4 mg poliežuvio NTG. Tas pats procesas buvo pakartotas praėjus 3 minutėms po poliežuvio NTG.

Karotidinio slėgio bangos formos analizė

Skaitmeniniai miego arterijos slėgio bangos signalai buvo analizuojami naudojant specialiai sukurtą programinės įrangos versiją komerciniame programinės įrangos pakete („Matlab“, 4.2 versija, „The MathWorks Inc.“, Natickas, MA, JAV). Visi apdoroti atskiri signalai buvo visiškai automatiškai analizuojami serijomis, kad būtų išvengta skirtumų tarp stebėtojų ir tarp jų. Iš viso 5–10 iš eilės miego spaudimo bangų vidurkis buvo 1 banga. Po to vidutinė miego arterijos slėgio banga buvo sukalibruota, naudojant vidurinius ir diastolinius brachialinio slėgio lygius, išmatuotus gulint. Karotido SBP, PP, RWTT, Pa (skirtumas tarp ankstyvojo ir vėlyvojo slėgio smailių) ir cAI (Pa, padalytas iš miego arterijos impulsų slėgio) buvo apskaičiuoti automatiškai atliekant bangos formos analizę. Tada slėgio bangos forma buvo suskaidyta į priekinę slėgio bangą ir atspindėtą slėgio bangą, naudojant trikampio srauto metodą, ir išmatuotos atitinkamai absoliučios priekinės (Pf) ir atbulinės (Pb) amplitudės (1 paveikslas). Smulkesnė informacija apie bangos formos skilimo procesą aprašyta kitur. 6, 18 Pf ir Pb (prieš ir po NTG), apskaičiuoti naudojant trikampio formos tėkmės bangą, buvo palyginti su tais, kurie buvo apskaičiuoti naudojant tikrąją aortos tėkmės bangą, gautą iš Doplerio echokardiografijos, dar 20 tiriamųjų mūsų laboratorijoje. Vidutiniai skirtumai ir standartiniai nuokrypiai tarp Pf ir etaloninių buvo atitinkamai –0, 8 ± 2, 0 mm Hg ir 1, 7 ± 2, 4, atitinkamai prieš ir po NTG. Vidutiniai skirtumai ir sds tarp Pb ir etaloninės vertės buvo atitinkamai –0, 1 ± 1, 1 mm Hg ir –0, 9 ± 1, 1 prieš ir po NTG. (Žr. Papildomą S1 paveikslą)

Image

Karotidinio slėgio bangos formos parametrų apibrėžimai. Viršutiniame skydelyje parodyta miego arterijos slėgio banga. Apatiniame skydelyje rodomos priekinės (vientisos linijos) ir atspindėtos (punktyrinės linijos) slėgio bangos, kurios buvo suskaidytos taikant trikampio srauto metodą. Parodytas padidėjęs slėgis (Pa), miego arterijos impulsų slėgis (cPP), atspindėtas bangų perdavimo laikas (RWTT) ir priekinių (Pf) bei atspindėtų (Pb) slėgio bangų amplitudės.

Visas dydis

Statistinė analizė

Statistinė analizė buvo atlikta naudojant SPSS programinę įrangą (16.0 versija, SPSS Inc., Čikaga, IL, JAV). Visi duomenys buvo išreikšti proporcijomis arba vidurkiais ir apskaičiuoti sds Pearson koreliacijos koeficientai. Pb, Pa ir cAI determinantams įvertinti buvo naudojamos paprastos ir daugybinės tiesinės regresijos analizės. Statistinis reikšmingumas nustatytas esant dvipusiam P <0, 05.

Rezultatai

Iš viso buvo įdarbinta 180 tiriamųjų (117 vyrų, vidutinis amžius 68 ± 14 metų). Jų klinikinės savybės ir hemodinaminiai parametrai pateikti 1 lentelėje.

Pilno dydžio lentelė

2 lentelėje parodyta demografinių ir hemodinaminių parametrų koreliacija su Pb, Pa ir cAI. Apibendrinant, Pb, Pa ir cAI reikšmingai koreliavo su amžiumi, visais kraujospūdžio kintamaisiais, širdies ritmu, ūgiu ir PEP / ET. Pa ir CAI, bet ne Pb, priešingai, reikšmingai koreliavo su lytimi, KMI ir juosmens apimtimi. Be to, Pb ir Pa, bet ne cAI, reikšmingai koreliavo su brachialinės ir kulkšnies impulsų bangos greičiu.

Pilno dydžio lentelė

3 lentelėje pateikiami nepriklausomi Pb, Pa ir cAI determinantai, gauti iš laipsniškos daugialypės tiesinės regresijos. Nepriklausomus Pb lemiančius faktorius sudarė brachialinis kraujospūdžio vidurkis (β = 0, 56, P <0, 001), širdies susitraukimų dažnis (β = −0, 29, P <0, 001), amžius (β = 0, 20, P <0, 001), PEP / ET (β = −0, 16, P = 0, 004) ir aukštis (β = −0, 13, P = 0, 018). RWTT, KMI ir lytis buvo reikšmingi Pa ir CAI veiksniai, tačiau neprisidėjo prie Pb. Kūno aukštis buvo reikšminga Pb, Pa ir cAI koreliacija. Tačiau aukščio indėlis į bendrą modelio dispersiją buvo mažas Pb ( R2 prieaugis pridedant kintamąjį prie modelio: Pb, 2%; Pa, 5%; ir cAI, 6%).

Pilno dydžio lentelė

Pavartojus poliežuvinę NTG, Pb pokytis reikšmingai numatė miego miego SBP ( r = 0, 550, P <0, 001) ir karotidinio PP ( r = 0, 618, P <0, 001) pokyčius (2a ir d paveikslai). Priešingai, Pa pokytis nesusijęs su miego miego SBP ( r = 0, 075, P = 0, 317) ar karotido PP ( r = 0, 027, P = 0, 717) pokyčiais (2b ir e paveikslai). Nebuvo koreliacijos tarp miego miego SBP ir cAI pokyčių (2c paveikslas).

Image

Miego miego sistolinio kraujospūdžio (Δkarotidinis SBP) ir impulsų slėgio (Δkarotidinis PP) pokyčių regresijos dėl atspindėto slėgio bangos (ΔPb) ( a, d ), padidėjusio slėgio (ΔPa) ( b, e ) ir padidėjusio miego arterijos padidėjimo regresijos indeksas (ΔcAI) ( c, f ) suleidus požievišką NTG.

Visas dydis

Diskusija

Šiame tyrime mes parodėme, kad Pb buvo nepriklausomas nuo RWTT. Priešingai, RWTT turėjo didelę įtaką Pa ir cAI. Svarbūs nepriklausomi Pb faktoriai buvo vidutinis kraujospūdis, širdies susitraukimų dažnis, amžius, PEP / ET ir ūgis. Palyginti su Pa ir cAI, Pb neturėjo lyčių skirtumo ir buvo mažiau veikiama kūno dydžio (KMI, ūgis ir juosmens aplinkybė). Be to, tik Pb pokytis koreliavo su centrinio SBP ir PP pokyčiais po NTG. Šios išvados patvirtina, kad Pb yra geresnis bangų atspindžio intensyvumo matas nei Pa ir cAI.

CAI ir Pa veiksniai

Veiksniai, darantys įtaką CAI ir Pa, nustatyti naudojant daugialypę regresinę analizę, paprastai yra amžius, lytis, vidutinis kraujospūdis, ūgis, širdies ritmas ir RWTT. 7, 19, 20 Amžiaus ir CAI ryšys nėra tiesinis. 6, 7, 20 CAI nedaug padidėja sulaukus 60 metų ir todėl gali nuvertinti kraujagyslių savybių pokyčius dėl senėjimo. 3 Moterys paprastai turi aukštesnį CAI nei vyrai, net įvertinus ūgį. 7, 19, 20 Pripažinta, kad RWTT neatitinka laiko, gauto atliekant bangų atskyrimo analizę, pagrįstą slėgio ir srauto matavimais. 8 Nors amžiaus ir Pa ryšys gali būti tiesinis, 6, 7 mes parodėme, kad moterims jis išlieka netiesinis. 6 Kita vertus, kairiojo skilvelio susitraukimo poveikis CAI išlieka prieštaringas. 3

Pb faktoriai

Miogeninis tonas yra būdinga kraujagyslių lygiųjų raumenų ląstelių savybė ir labai svarbus vainikinių ir periferinių mikrocirkuliacijų autoreguliacijos komponentas. Intraluminalinio slėgio padidėjimas gali sukelti kraujagyslių susiaurėjimą raumenų arterijose ir arterioluose, reiškinį, vadinamą miogeniniu atsaku. Padidėjęs vidutinis kraujospūdis padidina bangų atspindį tikriausiai dėl padidėjusio miogeninio tono ir impedanso neatitikimo pagrindinėse atspindinčiose vietose, nes sumažėja liumeno skersmuo ir sutvirtėja arterijų sienelės. 22

Širdies ritmas buvo atvirkščiai susijęs su Pb, Pa ir cAI su panašiais daliniais R2 pokyčiais (Pb: 13%, Pa: 12% ir cAI: 10%). Šios išvados patvirtina, kad slėgio bangos atspindiui didelę įtaką turi širdies ritmas. 23, 24 Didėjant širdies ritmui, į sistolę gali patekti mažiau atspindėtų bangų. Stiprus ir reikšmingas atvirkštinis ryšys tarp širdies ritmo ir Pb rodo, kad didžiausias širdies ritmo poveikis centrinei hemodinamikai yra jo poveikis atspindėtai slėgio bangai, o ne krintančiai slėgio bangai. 23

Sistolinis laiko intervalas, įskaitant PEP, ET ir jų santykį (PEP / ET), yra vienas iš nustatytų neinvazinių metodų kiekybiniam širdies veiklos įvertinimui. 25 Įrodėme, kad PEP / ET yra naudingi norint įvertinti širdies skilvelių ir arterijų sujungimą pacientams, sergantiems širdies nepakankamumu. Žemas PEP / ET rodo gerą kairiojo skilvelio funkciją ir optimalią skilvelio-arterijos jungties būklę ir yra susijęs su padidėjusia priekine ir atitinkama atgaline (Pb) slėgio bangų amplitudėmis. Tačiau PEP / ET ryšys su Pa ir cAI nebuvo reikšmingas atliekant daugiamatę analizę.

Senėjimas sukelia arterinės medialinės sienelės degeneraciją ir laipsnišką didelių elastingų arterijų sustingimą, tuo tarpu periferinės raumenų arterijos ir arteriolės yra paveikiamos tik minimaliai. Tačiau senėjimas gali pakenkti periferinių mažųjų arterijų vazomotorinei funkcijai, o tai pakeistų priklausomybės savybes ir padidintų bangų atspindžio intensyvumą. 27 Mūsų tyrimas parodė, kad amžius gali labiau prisidėti prie nuo tranzito laiko nepriklausomo Pb, o ne nuo tranzito laiko priklausomo Pa ir CAI, ir tai rodo, kad senėjimas daugiausia padidina bangos atspindžio intensyvumą, užuot palengvinęs ankstyvą atspindėtos bangos sugrįžimą.

Aukštis paaiškinamas iki 5% Pa dispersijos ir 6% CAI dispersijos ir tik 2% Pb dispersijos daugiamatės analizės metu. Aukščio indėlis į Pa ir CAI daugiamatiniuose modeliuose greičiausiai buvo nepakankamai įvertintas, nes buvo įtraukta RWTT. RWTT turėjo įtakos bangos greitis, važiavimo atstumas ir laiko poslinkis atspindžio vietoje. 28 Sumažėjęs aukštis yra susijęs su sumažėjusiu bangų nuvažiavimo atstumu ir lemia, kad anksti grįš atspindėta banga sistolėje. Kadangi tranzito metu nepriklausomas Pb taip pat koreliuoja su ūgiu ir kitais mechanizmais, tokiais kaip didesnis atspindžio vietų išsisklaidymas aukštesniems žmonėms, gali būti susiję su santykiais tarp aukščio ir bangos atspindžio. 2

NTG efektas

Povandeninis NTG plečia periferines raumenų arterijas ir prearterioles, sumažindamas miogeninį toną ir bangų atspindį, dėl kurio sumažėja aortos ir kairiojo skilvelio SBP lygis. 29, 30, 31 Mūsų tyrime tik Pb pokytis reikšmingai prognozavo centrinio SBP ir PP pasikeitimą po liežuvio NTG. Pa ir cAI pokyčiams po NTG įtakos turės kiti pokyčiai, o ne atspindimos slėgio bangos dydis, pavyzdžiui, sumažėjęs didelių arterijų standumas ir padidėjęs RWTT. Šie rezultatai dar labiau patvirtina Pb pranašumą prieš Pa ar cAI kaip bangos atspindžio intensyvumo matavimą.

Bangos atspindžio priklausomybė nuo lyties

CAI nuolat buvo didesnė nei vyrų, net pritaikius ūgio skirtumus. 19, 32, 33 Tačiau kadangi aortos SBP ir PP didėja tiesiškai su amžiumi, 7, o atspindžioje bangoje vyrauja su amžiumi susiję aortos SBP ir PP pokyčiai per visą vyrų ir moterų gyvenimo trukmę 4, absoliuti bangų atspindžio amplitudės amplitudė turėtų būti linijinis santykis su amžiumi be lyčių skirtumo. 6 Tiesą sakant, CAI buvo tik šiek tiek koreliuojama su atspindžio koeficientu, apskaičiuotu pagal įėjimo varžą, kuri buvo įrodyta nepriklausanti nuo lyties. 32 Be to, mes parodėme, kad Pb, bet ne cAI ar Pa, nepriklausomai nuo lyties, buvo nepriklausomai susiję su ilgalaikiu mirštamumu nuo širdies ir kraujagyslių sistemos. 6 Taigi, nors šiame tyrime tik 35% buvo moterys, rezultatai, kad CAI ir Pa, bet ne Pb buvo reikšmingai priklausomi nuo lyties tiek atliekant vienvardes, tiek daugiamatę analizę, patvirtina, kad bangų atspindys moterims nėra didesnis nei vyrų. 32

Studijų apribojimai

Šiame tyrime Pb buvo įvertintas trikampių nustatymo metodu. Priimta srauto trikampio bangos forma gali skirtis nuo tikrosios srauto bangos formos. Daugelis mūsų tiriamųjų buvo hipertenzija sergantys pacientai. Todėl šio tyrimo išvados negali būti apibendrinamos plačiajai visuomenei. Nors mūsų pacientai tyrimo dieną tęsė vaistus, kurie galėjo turėti įtakos bangos atspindžiams, išvada vis tiek gali būti teisinga, nes šiame tyrime įrodyti CAI veiksniai atitiko ankstesnius tyrimus.

Endotelio disfunkcija vaidina lemiamą vaidmenį aterosklerozės procese ir gali būti galimas padidėjusio bangos atspindžio mechanizmas. Buvo nustatyta, kad endotelio funkcija yra atvirkščiai susijusi su KS, todėl KSA gali būti laikoma endotelio funkcijos rodikliu. 35 Tačiau endotelio funkcijos ir Pb santykis šiame tyrime nebuvo įvertintas. Ateityje atliktuose tyrimuose belieka įrodyti, kad Pb yra geresnis endotelio funkcijos rodiklis nei CAI.

Image

Papildoma informacija

PDF failai

  1. 1.

    Internetinis priedas

    Papildoma informacija pridedama prie žurnalo „Žmogaus hipertenzija“ tinklalapyje (//www.nature.com/jhh) esančio dokumento