Среди существующих теорий патогенеза сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) доминирует теория сердечно-сосудистого континуума, которая описывает непрерывность процесса развития болезней от факторов риска (ФР) до гибели пациента. В предложенной патогенетической цепи «поражение сосудов» является связующим звеном между дисфункцией эндотелия и повреждением непосредственно на уровне тканей (инфаркты и инсульты). Таким образом, сосудистая стенка выступает в роли органа-мишени, поражение которого существенно влияет на прогноз заболевания.

На первом этапе изучения проблемы изменений сосудистой системы у больных ССЗ большое внимание уделялось оценке вазомоторной активности и ремоделированию крупных артерий эластического и мышечного типа. Было показано, что повышение артериальной жесткости, снижение эластичности сосудистой стенки, преобладание вазоконстрикции способствуют развитию и прогрессированию ССЗ; в настоящее время эти изменения рассматриваются как самостоятельные ФР [21].

В последние годы особое внимание уделяют изучению микроциркуляторного звена сердечно-сосудистой системы. Высказываются предположения о том, что развитие структурных и функциональных нарушений на уровне микроциркуляторного русла (МЦР) является одним из универсальных механизмов развития большинства ССЗ [13, 15]. Ввиду того что в МЦР сосредоточена большая часть эндотелия, особенно интересно влияние дисфункции эндотелия на структуру и функцию МЦР.

В ряде исследований [20] описаны патологические изменения сосудов МЦР глаз, почек, сердца, кожи у больных ССЗ. Так, ретинопатия ассоциируется с повышенным риском развития хронической сердечной недостаточности (ХСН) и является прогностическим фактором ее развития даже у лиц, не страдающих ишемической болезнью сердца (ИБС), сахарным диабетом, артериальной гипертензией (АГ). Микроальбуминурия, непрямой маркер поражения микрососудов почек ассоциируются со случаями инсульта, инфаркта миокарда и смерти от ССЗ у мужчин и у женщин как страдающих сахарным диабетом 2-го типа, так и без него [33]. Таким образом, поражение МЦР этих органов выступают ФР развития, прогрессирования и неблагоприятных исходов ССЗ.

Представляется интересной гипотеза о том, что прогрессирование CСЗ также обусловлено изменениями МЦР миокарда. В свете представленной гипотезы особенно важен ответ на вопрос: могут ли изменения МЦР на уровне каких-либо органов и тканей характеризовать изменение МЦР миокарда? В связи с этим ведется поиск адекватной модели МЦР, изменения структуры и функции которой были бы способны отражать изменения структуры и функции МЦР в миокарде. В качестве такой модели активно изучается микроциркуляторное русло кожи [18].

В настоящее время доказано, что нарушение функции микрососудов кожи на уровне артериол имеет прямую связь с классическими ФР развития ССЗ, тесно связаны с микроальбуминурией [17, 30]. Не исключено, что функциональные и структурные изменения на уровне МЦР капилляров в области околоногтевого ложа (ОНЛ) также могут выступать ранними маркерами формирующейся сердечно-сосудистой патологии, быть показателями ее прогрессирования.

Таким образом, интересно оценить, какие структурные и функциональные изменения МЦР на уровне капилляров наблюдаются у больных АГ, ИБС и ХСН.

Цель — проанализировать все имеющиеся данные о структурных и функциональных изменениях МЦР на уровне капилляров ОНЛ, кожи, которые можно наблюдать с использованием метода компьютерной видеокапилляроскопии у больных ССЗ и у лиц с ФР развития ССЗ.

Параметры, характеризующие структуру и функцию капилляров МЦР на уровне ОНЛ, кожи, которые могут быть оценены методом видеокапилляроскопии

Для определения изменений МЦР ОНЛ, кожи существует несколько методов, среди которых выделяют лазерную допплерографию, фотоплетизмографию и капилляроскопию. Первые два метода позволяют оценивать лишь функциональные изменения МЦР кожи, в частности, на уровне артериол и венул подсосочкового слоя [18]. Компьютерная видеокапилляроскопия позволяет в режиме реального времени выявлять как функциональные, так и структурные изменения [3, 14] МЦР на уровне капилляров ОНЛ, кожи пальцев кисти и стопы [29], в области конъюнктивы и слизистой оболочки губы.

Среди параметров, характеризующих функцию капилляров МЦР ОНЛ, выделяют скорость капиллярного кровотока (СКК) в состоянии покоя (СККП), пиковую скорость капиллярного кровотока после пробы с реактивной гиперемией (ПСКК, мм/с), время достижения ПСКК (ВПСКК, с), процентное увеличение СКК после пробы с реактивной гиперемией (ПРГ, %), продолжительность ПРГ (табл. 1).

СККП характеризует скорость тока крови через капилляр и рассчитывается на основе определения движения эритроцитов, проходящих через сечение капилляра в единицу времени (табл. 2).

СККП является очень динамичным показателем и подвержен влиянию многих факторов, поэтому изучение функции капилляров основано на оценке их вазореактивности в ответ на воздействие стимулов (в ходе проведения проб). Обычно проводят пробы с артериальной окклюзией (реактивной гиперемией) или локальным ионофорезом вазоактивных веществ. Необходимо отметить, что представленные пробы направлены на стимуляцию эндотелия, таким образом, в ходе их проведения оценивается эндотелийзависимая вазореактивность МЦР на уровне капилляров.

После пробы производится измерение ПСКК. В этом случае вазореактивность оценивается в ходе анализа отношения СККП к ПСКК, по приросту скорости, выраженной в процентах.

Кроме того, проводят оценку времени достижения ПСКК. Этот показатель наиболее стабилен [23]. Время достижения ВПСКК имеет хорошую воспроизводимость в краткосрочном периоде. Однако в долгосрочном периоде коэффициент вариации показателя составляет около 20% [23]. Некоторые авторы считают целесообразным фиксировать объемный капиллярный кровоток.

Структура МЦР ОНЛ, кожи на уровне капилляров может быть оценена по следующим параметрам: плотность капиллярной сети (ПКС), ПКС после пробы с венозной окклюзией (ПКС ВО); структурное разрежение капиллярной сети (СРК); извитость капиллярной сети, диаметры различных отделов капиллярной петли, ремоделирование капилляра (табл. 3).

Плотность капиллярной сети определяется путем подсчета количества капилляров на единицу площади (ед/мм²) и рассчитывается в условии состояния покоя больного. Как известно, в состоянии покоя существенная часть капилляров закрыта и не функционирует, образуя резерв капилляров, которые включаются в работу в условиях повышения метаболической активности. Если капилляры не перфузируются, они не видны в микроскоп. Поэтому для выявления патологических изменений ПКС необходимо проведение функциональных проб, при этом изменения ПКС будут оцениваться через параметры ПКС ВО, капиллярного разряжения/восстановления.

Разрежение капилляров («capillary rarefaction») может быть двух видов: функциональное и структурное [22].

Функциональное разрежение капилляров констатируют в случаях, когда капилляры существуют анатомически, но не перфузируются в условиях повышенной метаболической активности. Данный параметр оценивают в ходе пробы с реактивной гиперемией, производя подсчет ПКС до и после. В норме при проведении этой пробы происходит увеличение количества перфузируемых капилляров за счет включения в кровоток капиллярного резерва. Функциональное разрежение капиллярной сети наблюдается в случае, если ПКС после пробы меньше, чем ПКС в покое. Данное нарушение связывают с повышенной констрикцией прекапилляров. Таким образом, несмотря на то что представленный параметр является структурным, он отражает функциональное состояние МЦР.

Об СРК говорят, когда количество перфузируемых капилляров снижено из-за их анатомического отсутствия [24, 26, 27]. Для изучения структурного разрежения необходима максимализация капиллярного кровотока, которая наиболее эффективно достигается при помощи пробы с венозной окклюзией [4]. Оценку ПКС проводят до и после пробы. О наличии/отсутствии СРК судят по отсутствию прироста ПКС после пробы (рис. 1).

Восстановление капилляров («capillary recruitment») наблюдается, в случае если ПКС после проб больше, чем ПКС в покое, и рассчитывается в процентах [28].

Извитость капиллярной петли определяется на основании морфологического типирования капилляров, которое было предложено A. Bollinger и B. Fagrell в 1990 г. [8]. Авторы выделяют следующие конфигурации капиллярных петель: открытые, пересекающиеся и кустистые (рис. 2).

Степень извитости капиллярной сети удобно оценивать по 3-балльной шкале, на которой 1 балл характеризует низкую степень извитости и присваивается в том случае, если количество извитых капилляров (капилляров с двумя пересечениями и более, кустистые) не превышает 25% в поле зрения. Степень извитости соответствует 2 баллам, если количество таких капилляров составляет от 25 до 75% в поле зрения, 3 балла присуждается при наличии 75% и более извитых капилляров [2].

Диаметры отделов капилляра и длина капиллярной петли также характеризуют структуру МЦР. Показано, что у лиц с АГ имеется выраженное сужение артериального сегмента капилляров [2]. В связи с этим предложено определять степень сужения артериального отдела капиллярной петли через коэффициент ремоделирования, который рассчитывается путем вычисления отношения диаметра артериального отдела (АО) капилляра к диаметру венозного отдела (ВО) капилляра: коэффициент ремоделирования, Кво/ао = ВО/АО [2]. Так, показано, что для больных АГ 1-й степени Кво/ао составляет 1,6±0,2, в то время как в группе здоровых добровольцев Кво/АО=1,33±0,1 [2].

Структурные и функциональные изменения параметров МЦР на уровне капилляров кожи и ногтевого ложа у больных АГ

Проведено большое количество исследований по изучению структурных и функциональных изменений МЦР на уровне капилляров у больных АГ. Изучению подвергались больные АГ различной степени и стадии заболевания, а также здоровые лица с наследственной предрасположенностью к развитию АГ.

В 1996 г. J. Noon и соавт. [24] провели контролируемое исследование с включением 105 молодых мужчин (возраст 23—33 года), которые были разделены на четыре группы в зависимости от наличия или отсутствия у них повышенного артериального давления (АД), а также наличия или отсутствия АГ у их родителей. В группе обследованных с нормальным АД и высоким АД у их родителей обнаружено структурное разрежение капилляров.

В другом аналогичном исследовании, проведенном T. Antonios и соавт. [5], изучали ПКС и СРК у лиц с семейной предрасположенностью к развитию АГ по сравнению с лицами без таковой. Были выявлены снижение ПКС и СРК в группе лиц с наследственной предрасположенностью к АГ.

Позже та же группа исследователей изучала ПКС и СРК у пациентов с пограничной АГ (среднее АД 136/83 мм рт.ст.) по сравнению с группой лиц с нормальным АД (среднее 126/77 мм рт.ст.) и больных АГ (среднее АД 156/98 мм рт.ст.) и обнаружили, что СРК наблюдалось как в группе с пограничной АГ, так и в группе больных АГ и было более выражено в группе лиц с пограничной АГ [7]. При этом ПКС имела прямую связь с уровнем АД [5, 7]. Ее снижение достигало 20% у лиц с АГ [16].

В 90-х годах XX столетия было высказано предположение о влиянии вазоспастического компонента на развитие и прогрессирование АГ [7]. Появились сообщения о преобладании функционального капиллярного разрежения при АГ, которое связывали с дисфункцией эндотелия [10, 32]. Таким образом, исследователи, занимающиеся изучением ПКС у больных АГ, разбились на два лагеря. Одни утверждали, что АГ сопровождается функциональным разрежением ПКС, другие говорили о преобладании у больных АГ СРК [32].

В 2001 г. E. Serné и соавт. [28] в своем исследовании показали, что у лиц с АГ имеются как функциональное разрежение капилляров, так и СРК. При этом около 62% различий по числу капилляров может быть объяснено структурными дефектами, и 38% — функциональными нарушениями. Тем самым была поставлена точка в спорах о преобладании того или иного вида капиллярного разрежения у лиц с АГ.

Резюме: у больных АГ выявляется снижение ПКС и капиллярное разрежение, которое носит как структурный, так и функциональный характер. СРК чаще предшествует развитию АГ и наблюдается в МЦР у молодых людей с наследственной предрасположенностью к АГ.

Структурные и функциональные изменения параметров МЦР на уровне капилляров кожи и ногтевого ложа у больных ИБС

С 80-х годов XX века и по настоящее время продолжает активно обсуждаться роль нарушений МЦР в развитии и прогрессировании ИБС [9, 25]. Известно, что функциональные нарушения МЦР в миокарде относятся к самым ранним патологическим нарушениям при АГ [1, 9].

Исследований, посвященных изучению изменений МЦР на уровне капилляров кожи и ОНЛ у больных с ИБС, очень мало. При этом МЦР кожи и ОНЛ у больных ИБС можно изучать с двух позиций. Во-первых, исследовать структурные и функциональные изменения капилляров МЦР для оценки нарушений периферической микроциркуляции, сопровождающие ИБС. Во-вторых, изучать МЦР ОНЛ как потенциальную модель, отражающую нарушения микроциркуляции в миокарде.

Так, для оценки нарушений периферической микроциркуляции, сопровождающее ИБС, T. Antonios и соавт. [6] провели исследование, в котором изучали СРК в коже у лиц с загрудинными болями и нормальной коронарограммой. Для этого сравнивали ПКС капилляров кожи у пациентов, страдающих АГ, и лиц с нормальным АД, которых также беспокоят боли за грудиной при нормальной коронарограмме. Эти две группы пациентов сравнивались с группой лиц с АГ без болей за грудиной и с группой здоровых лиц. Обнаружено, что средняя ПКС в покое была значительно ниже, а структурное разрежение капилляров выше у пациентов с болями за грудиной и нормальной коронарограммой независимо от уровня АД по сравнению с группой контроля.

Патофизиологическая значимость СРК кожи у пациентов с болями за грудиной и нормальной коронарограммой остается неизвестной. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, коррелируют ли ПКС, структурное и функциональное разрежение на уровне капилляров кожи с нарушениями миокардиального кровотока. Только в таком случае полученные результаты будут применимы в отношении сердца.

Резюме: у больных ИБС на уровне капилляров кожи выявляется снижение ПКС в покое, структурное разрежение капилляров.

Структурные и функциональные изменения параметров МЦР на уровне капилляров кожи и ногтевого ложа у больных с ХСН

Полагают, что нарушения на уровне МЦР играют важную роль в патофизиологии ХСН [12, 31]. Возможные механизмы изменения МЦР миокарда при ХСН объясняются с позиций влияния АГ, которая, создавая перегрузку давлением, способствует развитию гипертрофии миокарда. Последняя сопровождается изменениями в миоцитах и экстрацеллюлярном матриксе [11]. В ходе изучения гипертрофированного миокарда животных и человека выявлено снижение плотности микрососудов сердечной мышцы, которое также сопровождалось снижением капиллярного резерва пациентов [12]. Снижение плотности микрососудов миокарда приводит к увеличению межкапиллярного расстояния и, как следствие, — к гипоперфузии и гипооксигенации миокарда, хронической гипоксии и дисфункции миоцитов, приводя к развитию ХСН [31].

Как и при ИБС, нарушение микроциркуляции кожи и ОНЛ при ХСН можно рассматривать с двух позиций: изучать структурные и функциональные изменения капилляров с целью оценки нарушений периферической МЦР, сопровождающих ХСН или рассматривать МЦР кожи и ОНЛ как потенциальную модель, отражающую нарушения микроциркуляции в миокарде при ХСН.

При изучении изменений МЦР периферических тканей показано, что у пациентов с ХСН наблюдаются структурные изменения, которые характеризуются снижением ПКС кожи и ОНЛ [11].

Данные небольших исследований [12, 13] свидетельствуют о взаимосвязи между выраженностью структурных и функциональных нарушений МЦР на уровне капилляров кожи и ОНЛ и показателями работы левого желудочка.

A. Houben и соавт. [19] сравнивали структуру и функцию МЦР на уровне капилляров конъюнктивы и ОНЛ у больных с ХСН I—IV функционального класса (ФК) по классификации NYHA и здоровых лиц, сопоставимых по возрасту. В области конъюнктивы ПКС у больных с легкой ХСН (I—II ФК) была выше, а у пациентов с ХСН III—IV ФК — ниже, чем у здоровых участников. При капилляроскопии кожи функциональное разрежение капилляров было более выражено у пациентов в группе ХСН III—IV ФК. В этой группе пациентов наблюдалось также большее число извитых и гигантских капилляров (табл. 4).

D. Duprez и соавт. [13] изучали изменения структуры и функции МЦР на уровне капилляров области ОКН у больных с леченной ХСН, которые сравнивали с параметрами, характеризующими структуру и функцию левого желудочка. Выявлены увеличение длины и диаметров капиллярной петли, снижение СККП, снижение ПСКК в ответ на пробу с реактивной гиперемией. Обнаружены прямая связь СККП с фракцией выброса левого желудочка и обратная связь с конечными диастолическим и систолическим размерами левого желудочка. Время достижения ПККК после артериальной окклюзии имело прямо пропорциональную связь с длительностью ХСН.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют в пользу наличия структурных и функциональных изменений МЦР больных с ХСН [13, 19] (табл. 5).

Резюме: у больных с ХСН выявляются как структурные, так и функциональные нарушения МЦР. Структурные нарушения характеризуются большим количеством извитых и гигантских капилляров, увеличением длины и диаметров капилляров. К функциональным нарушениям при ХСН относят снижение СККП и ПСКК, снижение ВПСКК и функциональное разрежение капилляров. Выраженность наблюдаемых структурных и функциональных изменений МЦР на уровне капилляров при ХСН связана со степенью тяжести и длительностью ХСН. Возможно, что изучение нарушений МЦР ОНЛ может быть перспективно в отношении установления маркеров тяжести и длительности заболевания.

Клиническое наблюдение

Больная Б., 66 лет, наблюдалась в кардиологическом отделении №1 УКБ №1 ПМГМУ им. И.М. Сеченова с диагнозом: ИБС, стенокардия напряжения II ФК. Гипертоническая болезнь 2-й степени, III стадии, очень высокого риска.

Пациентка предъявляла жалобы на сжимающие боли за грудиной, одышку при усилении физической нагрузки (быстрая ходьба, подъем по лестнице на 4-й этаж); учащенное сердцебиение, подъемы АД (максимальное АД 160/100 мм рт.ст.).

Из анамнеза заболевания известно, что впервые указанные жалобы появились в 2004 г. При обследовании в поликлинике по месту жительства обращало внимание повышение уровня холестерина до 6,0 ммоль/л, липопротеидов низкой плотности до 3,8 ммоль/л. При проведении холтеровского мониторирования ЭКГ при частоте ритма больше 120 в минуту отмечена депрессия сегмента ST до 2 мм. Поставлен диагноз ИБС. Получала терапию атенололом, аспирином. Систематической антигипертензивной терапии не получала. В октябре 2011 г. в связи с отсутствием эффекта от лечения госпитализирована в кардиологическое отделение №1 УКБ №1 для обследования и подбора терапии. При обследовании: сохраняется гиперхолестеринемия (до 5,98 ммоль/л), повышение липопротеидов низкой плотности до 3,9 ммоль/л. По данным эхокардиографии выявляются признаки гипертрофии миокарда левого желудочка, диастолическая дисфункция, атеросклероз аорты. При холтеровском мониторировании значимых нарушений ритма, динамики сегмента ST не выявлено. При сцинтиграфии миокарда на фоне нагрузки 150 Вт выявлен умеренно выраженный дефект перфузии переднебоковой локализации.

Данные видеокапилляроскопии: ПКС кожи (покой) — 67× 1,7 мм²; ПКС (ВО 63×1,7 мм²; ПКС (РГ) — 63×1,7 мм²; функциональное разрежение — 6%; структурное разрежение — 6%; диаметр АО — 13 мкм; диаметр ПО — 11 мкм; диаметр ВО — 8 мкм, СККП — 512 мкм/с; %); Кво/ао — 0,6; периваскулярная зона (ПЗ) — 189 мкм.

Таким образом, по данным видеокапилляроскопии у больной ИБС на уровне МЦР определяются функциональные нарушения, которые проявляются функциональным разряжением ПКС (см. рис. 3, г)

Анализ изученного материала показал, что у больных ССЗ (АГ, ИБС, ХСН) наблюдаются как структурные, так и функциональные изменения МЦР на уровне капилляров.

Характер выявляемых изменений не специфичен для какой-либо сердечно-сосудистой патологии. Вероятно, целесообразно говорить о степени выраженности нарушений МЦР при ССЗ. С учетом того, что структурные и функциональные изменения МЦР на уровне капилляров кожи и ОКН коррелируют со степенью тяжести ССЗ, предварительная оценка нарушений МЦР может служить ориентиром в процессе лечения и профилактики ССЗ.

Чтобы расценивать МЦР кожи и ОНЛ как модель, отражающую изменения, которые происходят в МЦР коронарного кровотока, необходимы дальнейшие исследования по определению корреляций изменений параметров МЦР ОНЛ с функциональными нарушениями коронарного кровотока и структурными изменениями коронарных микрососудов непосредственно. Только в этом случае полученные результаты будут применимы в отношении сердца. МЦР кожи и ОНЛ может быть также полезна для исследовательских целей как модель для дальнейшего изучения механизмов, лежащих в основе ССЗ.