Введение
Артериальная гипертония (АГ) по-прежнему является одним из ведущих факторов риска развития ишемической болезни сердца (ИБС) и ее прогрессирования. АГ встречается у 40% взрослого населения и значительно увеличивает вероятность таких грозных осложнений, как инфаркт миокарда, сердечная недостаточность, мозговой инсульт. По данным проспективных наблюдений, АГ увеличивает риск смерти от ИБС в 3 раза, от инсульта — в 6 раз. Ее вклад в смертность лиц среднего возраста от сердечно-сосудистых заболеваний составляет 40% [1, 2]. За более чем полувековой период изучения АГ были достигнуты определенные успехи в понимании механизмов ее развития, разработаны и широко используются в клинике антигипертензивные лекарственные препараты, контролирующие артериальное давление (АД), что позволило улучшить прогноз заболевания. Однако проблема АГ остается весьма актуальной, особенно в сочетании с ИБС, это сочетание встречается в клинической практике в 80% случаев. Следует подчеркнуть, что снижение АД в подобных случаях является сложной задачей, а безопасность антигипертензивной терапии и достижение целевого уровня АД остаются предметом дискуссий и дальнейших исследований [3].
В настоящее время предложено несколько теорий развития гипертонической болезни. Не утратила своего значения теория Г.Ф. Ланга, А.Л. Мясникова, предполагающая снижение тормозного влияния коры головного мозга на подкорковые прессорные вегетативные центры, что вызывает их стойкое перевозбуждение. Находит подтверждение в клинической практике теория А. Гайтона, в основу которой положено нарушение почечно-обменного механизма регуляции АД, заключающееся в снижении способности почек выделять Na+ и воду. Широкое признание получила концепция Ю.В. Постнова, базирующаяся на изменении структуры и функции клеточных мембран, проявляющемся в нарушении трансмембранного транспорта электролитов [4]. Дисфункция цитоплазматической и митохондриальной мембраны, в частности, приводит к снижению активности Са2+-АТФазы, нарушению баланса Na+ и K+ в цитоплазме, повышению содержания свободного Са2+ в клетке, дефициту энергопродукции [5], что может увеличивать сократительную способность гладкомышечных клеток и обусловливает рост сосудистого сопротивления.
Известно, что в формировании периферического сосудистого сопротивления — основного фактора, определяющего уровень АД, ключевую роль играют резистивные сосуды микрососудистого русла. Так, например, уменьшение диаметра артериолы на 13% сопровождается повышением АД на 48—50 мм рт.ст. [6, 7]. Этот факт подтверждает ведущую патогенетическую роль микроциркуляции в повышении АД.
Следует напомнить, что каждая из существующих теорий, не раскрывая полностью патогенетических механизмов возникновения и становления АГ, вместе с тем не исключает, а дополняет другие.
Таким образом, возникновение и развитие гипертонической болезни представляется весьма сложным, многофакторным процессом, включающим участие разных систем организма. Современные принципы медикаментозной терапии предполагают применение антигипертензивных лекарственных препаратов, реализующих свое действие на этапе стабильно сформировавшихся гемодинамических сдвигов, которые и являются объектом их вмешательства, не затрагивая при этом интимные патогенетические механизмы АГ и ИБС.
С 90-х годов прошлого века осуществляется всестороннее изучение влияния низкоинтенсивного лазерного излучения (ЛИ) на биологические объекты в эксперименте и клинике. Действуя через систему фотоакцепторов, ЛИ запускает комплекс фотофизических и фотохимических реакций на молекулярном, клеточном, тканевом уровнях. Показаны антиоксидантное, иммуномодулирующее, противовоспалительное, гиполипидемическое, спазмолитическое, фибринолитическое и другие действия ЛИ [8]. В ряде клинических работ продемонстрирован гипотензивный, антиангинальный, антиаритмический эффект ЛИ [8—10]. Принимая во внимание многофакторное действие ЛИ, направленное на различные патофизиологические процессы, представляется актуальным проследить изменения под влиянием лазерного воздействия клинической картины у больных АГ в сочетании с ИБС и характер сдвигов на субклеточном и микроциркуляторном уровне, имеющих, по современным данным, патогенетическое значение.
Цель настоящего исследования — оценить клинический эффект лазеротерапии у больных АГ в сочетании с ИБС и проследить его связь с динамикой структуры липидного бислоя эритроцитарной мембраны и изменениями микрососудистого русла.
Материал и методы
В исследовании приняли участие 65 пациентов с АГ в сочетании с ИБС, проходивших обследование в Тюменском кардиологическом научном центре для решения вопроса о проведении чрескожных коронарных вмешательств.
Исследование выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики, правилами Good Clinical Practice и принципами Хельсинкской декларация ВМА; одобрено комитетом по биометрической этике Тюменского кардиологического научного центра (протокол №18 от 20.02.17).
Критерии включения: возраст до 65 лет, мужской пол, установленный на основании клинико-инструментальных данных диагноз АГ II—III степени в сочетании с ИБС, в том числе со стенокардией напряжения, подписание информированного согласия на участие в исследовании.
Критерии невключения: возраст старше 65 лет, сердечная недостаточность выше II функционального класса (NYHA), постоянная форма фибрилляции предсердий, патология бронхолегочной системы, анемия, острый коронарный синдром.
Методом случайной выборки пациенты были разделены на 2 группы: в основную группу вошли 40 пациентов, которые получали 10-дневные курсы лазеротерапии (ЛТ); в контрольную группу — 25 пациентов, которым проводили имитацию лазерного облучения. Группы сопоставимы по возрасту и ряду клинико-анамнестических признаков (табл. 1).
Таблица 1. Клиническая характеристика пациентов обеих групп (M±SD)
| Параметр | Основная группа (n=40) | Контрольная группа (n=25) | p |
| Возраст, годы | 51,4±5,9 | 50,0±6,8 | 0,39 |
| Стенокардия напряжения | |||
| функциональный класс II | 16 (40,0%) | 9 (36,0%) | 0,95 |
| функциональный класс III | 7 (17,5%) | 4 (16,0%) | 0,82 |
| Инфаркт миокарда в анамнезе | 10 (25,0%) | 7 (28,0%) | 0,79 |
| Артериальная гипертония | |||
| степень II | 31 (77,5%) | 17 (68,0%) | 0,58 |
| степень III | 9 (22,5%) | 8 (32,0%) | 0,58 |
Примечание. Здесь и в табл. 2—4: p — различия показателей при двустороннем уровне значимости.
Для проведения ЛТ использовали отечественный аппарат лазерной терапии «Мустанг 2000», генерирующий низкоинтенсивное ЛИ в ближнем инфракрасном диапазоне (длина волны 0,89 мкм) в импульсном режиме с мощностью 7 Вт и частотой генерации импульсов 80—150 Гц. Осуществляли накожное облучение проекции аорты и легочной артерии, предсердечной области передней стенки грудной клетки, сосудов шеи, паравертебральной области шейного отдела позвоночника продолжительностью 12 мин за 1 процедуру.
Исследования выполняли после 3-дневной отмены лекарственных препаратов (за исключением гипотензивных препаратов короткого действия и нитроглицерина при необходимости) на исходном этапе и через 1 мес, поскольку, как было показано ранее [9], эффект ЛТ у больных ИБС в полной мере проявляется спустя 3—4 нед после курса облучения (что обусловлено необходимостью структурно-функциональной перестройки биологических систем), в течение которого больные получали аспирин, статины, ингибиторы АПФ, β-адреноблокаторы. Анализ липидного состава эритроцитарной мембраны, по существующим представлениям [11] отражающей общие принципы организации биомембран, проводили методом тонкослойной хроматографии на силуфоле [12]. Исследование включало оценку содержания фосфатидилэтаноламина (ФЭА; ммоль/л), фосфатидилхолина (ФХ; ммоль/л), сфингомиелина (СФМ; ммоль/л), лизолецитина (ЛЛ; ммоль/л), фосфатидилсерина (ФС; ммоль/л) и свободного холестерина (ХСм; ммоль/л). Уровень внутриклеточного содержания Са2+ исследовали с применением колориметрического метода на биохимическом анализаторе FP-901 (Финляндия). В плазме крови исследовали содержание промежуточных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ): диеновых конъюгатов (ДК) и малонового диальдегида (МДА) [13].
Пациентам основной группы до и через 1 мес после ЛТ проводили исследование микроциркуляторного русла по микрофотографиям бульбарной конъюнктивы по методу В.С. Волкова и соавт. [14]. Оценивали отношение артериоло-венулярных калибров, выраженность внутрисосудистой агрегации эритроцитов (сладж-синдром), плотность капилляров на 1 мм2. По балльному принципу рассчитывали суммарный конъюнктивальный индекс, включающий периваскулярные, сосудистые и внутрисосудистые признаки. Всем пациентам в те же сроки выполняли велоэргометрическую пробу по стандартной методике [15]. Динамику АД за период наблюдения изучали по изменению его показателей при стандартной физической нагрузке (50 Вт) при проведении велоэргометрической пробы, поскольку этот метод лишен недостатков, связанных с естественными колебаниями АД в течение суток и не уступает по информативности долговременному мониторированию АД [9].
Полученные результаты исследований обработаны с использованием пакета прикладных программ Statistica 7.0 и SPSS Statistics 21. Для установления распределения переменных применяли критерий Шапиро—Уилка. Для показателей, имеющих нормальное распределение, использовали парный t-критерий Стьюдента с двусторонним уровнем значимости p≤0,05. Полученные данные представлены в виде среднего арифметического (М) и стандартной ошибки среднего (m). Для показателей, распределение которых не соответствовало нормальному, для оценки различий показателей применяли Т-критерий Уилкоксона. Полученные данные представлены в виде медианы и интерквартильного размаха — 25-й процентиль и 75-й процентиль (Me [Q25; Q75]). Различия считали статистически значимыми при двустороннем уровне значимости p≤0,05. Для сопоставления относительных показателей использовался критерий c2.
Результаты
Пациенты, получавшие ЛТ, отмечали улучшение самочувствия: уменьшение головной боли, шума в ушах, ощущения дискомфорта в грудной клетке, улучшение сна, увеличение переносимости физических нагрузок.
ЛТ у этой категории больных сопровождалась статистически значимым снижением уровня ДК и МДА в крови, свидетельствующим об ослаблении активности ПОЛ в организме (табл. 2). Подобная реакция на ЛИ хорошо известна и обусловлена, вероятно, повышением активности антиоксидантных ферментов — каталазы и супероксиддисмутазы [10]. Антирадикальное квантовое воздействие вызывало структурные сдвиги в фосфолипидном составе клеточной мембраны, характеризующиеся статистически значимым ростом легкоокисляемых фосфолипидов, богатых полиненасыщенными жирнокислотными остатками. Так, содержание в липидном бислое ФЭА увеличилось с 0,080 [0,054; 0,099] до 0,090 [0,076; 0,098] ммоль/л (p=0,023). Отмечалась также тенденция к росту ФХ. Важно подчеркнуть существенное снижение после ЛТ в составе биомембраны ЛЛ, оказывающего деструктивное действие на липидный бислой мембраны [16]. Изменение липидного состава эритроцитарной мембраны характеризовалось также снижением содержания ХСм и уменьшением величины отношения ХСм/ФЛ, отражающего такие физико-химические свойства мембраны, как ее микровязкость, текучесть [17]. Описанные структурные сдвиги липидного бислоя сопровождались снижением содержания Са2+ в эритроцитах.
Таблица 2. Динамика продуктов ПОЛ и структурно-функционального состояния эритроцитарной мембраны у пациентов обеих групп до и после лазеротерапии (Me [Q25; Q75])
| Показатель | Основная группа (n=40) | Контрольная группа (n=25) | ||||
| исходно | через 1 мес | p | исходно | через 1 мес | p | |
| ФЭА, ммоль/л | 0,080 [0,054; 0,099] | 0,090 [0,076; 0,098] | 0,023 | 0,085 [0,059; 0,12] | 0,096 [0,064; 0,16] | 0,44 |
| ФХ, ммоль/л | 0,137 [0,097; 0,16] | 0,14 [0,13; 0,15] | 0,36 | 0,136 [0,100; 0,27] | 0,142 [0,106; 0,28] | 0,91 |
| СФМ, ммоль/л | 0,09 [0,063; 0,11] | 0,088 [0,065; 0,102] | 0,34 | 0,106 [0,075; 0,200] | 0,118 [0,86; 0,200] | 0,69 |
| ФС, ммоль/л | 0,048 [0,039; 0,067] | 0,06 [0,05; 0,07] | 0,3 | 0,069 [0,049; 0,100] | 0,076 [0,050; 0,105] | 0,7 |
| ЛЛ, ммоль/л | 0,036 [0,0195; 0,045] | 0,028 [0,018; 0,032] | 0,02 | 0,035 [0,023; 0,079] | 0,038 [0,026; 0,10] | 0,068 |
| ХСм, ммоль/л | 1,23 [0,8; 1,57] | 0,84 [0,49; 1,14] | 0,019 | 0,76 [0,62; 1,47] | 0,65 [0,57; 1,29] | 0,14 |
| ХСм/ФЛ | 2,77 [2,21; 4,48] | 2,01 [1,02; 3,20] | 0,009 | 2,79 [0,203; 3,85] | 2,32 [0,128; 2,98] | 0,31 |
| ДК, нмоль/л | 22,03 [17,59; 29,41] | 19,82 [16,9; 22,28] | 0,027 | 23,54 [17,62; 35,69] | 22,11 [16,93; 23,14] | 0,72 |
| МДА, нмоль/л | 3,52 [3,04; 4,1] | 2,82 [2,56; 3,58] | 0,038 | 3,46 [2,94; 3,90] | 3,97 [3,14; 4,16] | 0,67 |
| Са2+, ммоль/л | 0,23 [0,19; 0,32] | 0,20 [0,16; 0,26] | 0,041 | 0,22 [0,18; 0,36] | 0,23 [0,17; 0,34] | 0,67 |
Примечание. ПОЛ — перекисное окисление липидов; ДК — диеновые конъюгаты; МДА — малоновый диальдегид; ФЭА — фосфатидилэтаноламин; ФХ — фосфатидилхолин; СФМ — сфингомиелин; ФС — фосфатидилсерин; ХСм — свободный холестерин.
Таким образом, 10-дневный курс ЛТ у пациентов с АГ в сочетании с ИБС приводил к снижению активности ПОЛ, что сопровождалось закономерной структурной перестройкой липидного бислоя клеточной мембраны, ростом ее функциональной активности и оптимизацией трансмембранного электролитного баланса.
Результаты конъюнктивальной биомикроскопии (табл. 3) свидетельствуют о вазодилатирующем действии ЛИ. На это указывает существенное уменьшение отношения артериоло-венулярных калибров (p<0,001). Улучшение микрокровотока является одним из факторов, ограничивающих сладжирование крови, образование эритроцитарных агрегатов, которое, по данным настоящего исследования, сократилось более чем в 2 раза. Положительные гемореологические изменения, по мнению исследователей, могут быть также обусловлены и оптимизацией мембранных процессов в форменных элементах крови [18]. Позитивные сдвиги микрогемодинамики сопровождались ростом числа функционирующих капилляров в результате раскрытия ранее не функционирующих, т.н. плазматических, капилляров с 3,6±0,52 до 7,2±1,23 кап/мм2 (p=0,041). В целом микрогемоциркуляция под влиянием ЛТ претерпела существенные положительные изменения, что подтверждает статистически значимое уменьшение суммарного конъюнктивального индекса, включающего балльную оценку внесосудистых, сосудистых и внутрисосудистых показателей. В качестве иллюстрации представлены микрофотографии бульбарной конъюнктивы пациента С., отражающие динамику микроциркуляторной картины под влиянием ЛТ (см. рисунок). Обращают на себя внимание уменьшение после ЛТ выраженности сладж-синдрома (внутрисосудистой агрегации эритроцитов) и увеличение плотности функционирующих микрососудов.
Таблица 3. Динамика показателей конъюнктивальной биомикроскопии у пациентов с артериальной гипертонией под влиянием лазеротерапии (M±m)
| Параметр | Исходно | Через 1 мес | p |
| Сладж-синдром, баллы | 2,2±0,32 | 0,9±0,09 | 0,013 |
| Отношение артериоло-венулярных калибров, ед. | 0,9±0,12 | 0,2±0,09 | 0,001 |
| Плотность капилляров, кап/мм2 | 3,9±0,52 | 7,2±1,23 | 0,041 |
| Суммарный конъюнктивальный индекс, баллы | 14,2±0,73 | 10,1±0,91 | 0,003 |
Микрофотография бульбарной конъюнктивы пациента С. 48 лет, диагноз: артериальная гипертония, ишемическая болезнь сердца ФК II.
а — исходные данные; б — через 1 мес после курса лазеротерапии.
Через 1 мес после проведения курса ЛТ у пациентов был отмечен рост переносимости физической нагрузки, пороговый уровень которой увеличился на 23 Вт (+37,8%) (табл. 4). При этом стандартная физическая нагрузка сопровождалась меньшим приростом АД (систолического АД на 9,9%, диастолического АД на 5,6%), что свидетельствует о гипотензивном эффекте ЛТ и более экономном гемодинамическом обеспечении нагрузки.
Таблица 4. Толерантность к физической нагрузке и динамика АД при стандартном уровне нагрузки у пациентов обеих групп до и после лазеротерапии (M±m)
| Показатели | Основная группа (n=40) | Контрольная группа (n=25) | ||||
| исходно | через 1 мес | p | исходно | через 1 мес | p | |
| Толерантность к физической нагрузке, Вт | 60,9±5,2 | 83,9±6,1 | 0,007 | 67,1±5,32 | 68,9±4,1 | 0,68 |
| Систолическое артериальное давление, мм рт.ст. | 164,0±5,9 | 147,8±5,2 | 0,03 | 165,0±4,3 | 166,0±5,6 | 0,89 |
| Диастолическое артериальное давление, мм рт.ст. | 93,0±2,3 | 87,8±4,0 | 0,27 | 92,5±5,8 | 90,0±4,1 | 0,57 |
У пациентов контрольной группы, которым проводили имитацию лазерного облучения, через 1 мес наблюдения не выявлено достоверных изменений в изучаемых показателях.
Обсуждение
По результатам многочисленных исследований установлен факт ослабления антиоксидантной активности плазмы и, как следствие, усиление ПОЛ у больных АГ, особенно в сочетании с ИБС [18, 19]. Активация свободнорадикального окисления и сопутствующее ему усиление фосфолипазной активности оказывают дестабилизирующее действие на мембранные структуры, характеризующееся снижением содержания в ее липидном бислое легкоокисляемых фосфолипидов и ростом количества более устойчивых фракций с насыщенными жирнокислотными остатками, а также свободного холестерина. Описанные нарушения клеточной мембраны отражаются на ее физико-химических свойствах — изменении микровязкости, текучести [17]. Это, в свою очередь, модулирует активность ферментных систем, вовлеченных в транспорт ионов, влияет на перенос сигналов, контроль регуляции концентрации клеточного Са2+, стабилизацию внутриклеточного pH и т.д. [16, 17, 20]. Как указывалось выше, в мембранной теории патогенеза АГ Ю.А. Постнова ключевое значение придается снижению Са2+-связывающей способности мембраны и нарушению внутриклеточного кальциевого обмена, что приводит к аккумуляции кальция в клетке. Подобные изменения деятельности кальций-транспортирующих систем при АГ обнаруживаются в гладкомышечных клетках сосудов и в мембранах нервных окончаний. Это обусловливает продолжительное избыточное сокращение стенок артериол [5, 21, 22]. Как известно, в формировании периферического сосудистого сопротивления — основного фактора повышения АД — главную роль играют резистивные сосуды микроциркуляторного русла [7], состояние напряжения которых может длительное время поддерживаться в результате сложных нарушений функции клеточной мембраны.
Поглощая энергию лазерного излучения, фотоакцепторы (ферменты, биологически активные вещества) запускают регулируемые ими биологические процессы. При этом среди многообразия эффектов квантового воздействия на организм в многочисленных исследованиях убедительно продемонстрировано повышение антирадикальной и антифосфолипазной активности [9, 23, 24]. Снижение после курса ЛТ в настоящем исследовании продуктов ПОЛ (МДА и ДК) является еще одним подтверждением данного тезиса. Ослабление свободнорадикальных процессов сопровождается позитивными сдвигами в структурной организации липидного бислоя клеточной мембраны, характеризующимися увеличением в ее составе фосфолипидов с ненасыщенными, легкоокисляемыми жирнокислотными остатками, уменьшением количества ХСм и ЛЛ. Подобные изменения приводят к повышению активности мембраносвязанных ферментов — АТФаз, оптимизации трансмембранного электролитного баланса, высвобождению Са2+ из клеточных депо [20] и, как следствие, к ослаблению констрикторного влияния на мышечный слой артериол. Указанное обстоятельство во многом определяет улучшение показателей микроциркуляции, проявляющееся вазодилатацией артериолярного русла, увеличением числа функционирующих капилляров, оптимизацией реологических свойств крови, ослаблением агрегационной активности эритроцитов и тромбоцитов, что убедительно продемонстрировано в настоящей работе и согласуется с результатами других исследований [25, 26]. Следует подчеркнуть, что позитивные преобразования в терминальном сосудистом русле, следствием которых является рост эффективности тканевого обмена, приводят к возможности снижения как регионарного, так и общего кровотока (сердечного выброса). То есть, при прочих равных условиях должный уровень клеточного метаболизма может обеспечиваться меньшими функциональными затратами сердца. Так, ранее [9] было показано, что улучшение микроциркуляторной картины в процессе ЛТ сопровождается снижением периферического сосудистого сопротивления на 19%.
Таким образом, гипотензивный эффект ЛТ обусловлен влиянием на интимные субклеточные механизмы патогенеза АГ. Вазодилатирующее, в том числе, по-видимому, и коронародилатирующее действие ЛИ на фоне ограничения функциональной нагрузки на сердце, может объяснить антиангинальный эффект у пациентов группы исследования.
Принимая во внимание внушительный спектр биологического действия ЛИ, включающий вегетостабилизирующиее [27], антиангинальное, антитромбоцитарное [28], антиаритмическое [29], гиполипидемическое [30] и др., а также хорошую переносимость и отсутствие побочных эффектов [31], сочетающиеся с положительными клиническими результатами, представляется оправданным более широкое включение ЛТ в комплексное лечение больных АГ в сочетании с ИБС.
Заключение
Таким образом, 10-дневный курс низкоинтенсивного ЛИ у больных АГ в сочетании с ИБС сопровождался позитивными сдвигами в структуре липидного бислоя клеточной мембраны, характеризующимися изменением ее физико-химических параметров, ассоциирующимся, в свою очередь, с увеличением функциональной активности мембраны и оптимизацией трансмембранного электролитного баланса, в частности снижением содержания внутриклеточного Са2+. Сложные преобразования в организации липидного бислоя биомембраны сочетались с улучшением показателей микрогемоциркуляции: вазодилатацией артериол, увеличением плотности функционирующих капилляров, снижением внутрисосудистой агрегации эритроцитов. Указанные сдвиги сопровождались улучшением самочувствия больных, ростом переносимости физических нагрузок, гипотензивным эффектом, что дает основание рекомендовать более широкое использование ЛТ в комплексном лечении больных АГ в сочетании с ИБС.
Участие авторов: концепция и дизайн исследования, анализ и обработка данных, написание текста — А.П. Васильев; анализ и обработка данных, статистический анализ, оформление и редактирование текста — Н.Н. Стрельцова; редактирование текста — Т.И. Петелина.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.