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人类高血压疾病状态下内皮功能的变化

时间:2022-03-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:高血压病患者的正常血压后代同样表现出内皮依赖的血管舒张功能受损,与此相对应的是,正常血压者的高血压病后代,通过抑制NOS产生的血管收缩幅度也不大。这表明,高血压内皮功能紊乱可能部分是由遗传因素所决定的,而不仅仅是血压增高所致。男性与心血管危险因素引起的内皮功能损害易感性相关。受损的内皮依赖性血管舒缩功能与心肌缺血和心脏事件增多有关。

(一)内皮功能的检测

检测血管对多种不同刺激所产生的内皮依赖性舒张反应,可以作为代表整体内皮功能的临床标志物。内皮依赖性的血管舒张幅度主要取决于内皮源性NO合成。目前已开发出多种测定人类NO生物可利用度的可靠技术。

1.血流介导的血管舒张(flow-mediated dilation,FMD) 该技术中,最为常用的是肱动脉的血流介导舒张,可以通过高分辨超声测得,是内皮功能的非侵入性标志。该方法利用的是生理性的刺激,即缺血后反应性充血引起的血流增强,十分简便。具体方法如下,置一袖套于腕关节,在测定袖套邻近肱动脉或桡动脉的基础内径后,加压袖套内压使其超过动脉的收缩压而阻断动脉血流数分钟。最后释放袖套压力,手部缺血后反应性充血使肱动脉血流增加,伴随的肱动脉血管舒张则可以通过高分辨超声测得。这种舒张程度较小,在正常的健康志愿者也仅能发现约10%的动脉内径增加幅度。因此需要特殊的超声仪器和软件分析系统。

2.内膜中层厚度 大动脉血流介导的血管舒张测定作为一个功能学的检测,往往与动脉内膜中层厚度这一形态学参数的检测一同进行。业已发现,颈动脉内膜中层厚度与冠心病危险因素强相关,具有血压或血脂代谢异常等心血管危险因素的无症状个体的动脉内膜中层厚度增厚。因此,动脉内膜中层厚度常被用作临床试验的替代终点,血流介导的血管舒张功能检测也是如此。毫无意外的是,颈动脉中层厚度与肱动脉的血流介导血管舒张两者之间本身也存在强相关,说明动脉的结构和功能异常之间存在明确的联系。

3.静脉阻断体积描记法 对动脉内注射的血管活性物质产生的内皮依赖性及非内皮依赖性的血管舒缩活动,可以通过静脉阻断体积描记法测得。最常用的内皮依赖性舒血管物质是乙酰胆碱和血清素。而硝普钠或硝酸甘油则被用作非内皮依赖性的舒血管物质。环绕前臂张力计的电阻可因周长改变而改变。因此,动脉内注入血管舒张性药物引起的前臂动脉血流增加则会被经过张力计周长的改变而转换为电信号,并通过仪器软件持续记录。

4.定量冠状动脉造影 相同的药理学原理也可以用于评价冠状动脉的内皮功能。定量冠状动脉造影可以检测冠状动脉内注入血管活性药物或生理性刺激产生的冠状动脉内径增宽或血流增加。粥样硬化的冠状动脉对这些刺激的反应是血管收缩,而正常的冠状动脉则是舒张。这一检测中,常用的内皮依赖性舒血管物质仍是乙酰胆碱和血清素,而硝普钠或硝酸甘油则被用作非内皮依赖性的舒血管物质。

5.前壁皮肤微血管激光多普勒超声通过激光多普勒超声检测前壁皮肤微血管的内皮依赖性及非内皮依赖性舒张功能,这一检测方法已在小规模的临床对照研究中初显其判断内皮功能损伤的有效性,其中舒血管物质选择的方式与静脉阻断体积描记法相似,也可以利用阻断后再通诱导的反应性充血来测定。

这些检测手段综合提示的外周动脉血流储备下降与高血压的心血管事件高危相关,这与高血压微循环的结构重塑及动脉内皮依赖舒张功能减退有关。

(二)高血压病患者的内皮功能

高血压病患者前臂循环及冠状动脉的血管床对乙酰胆碱引起的内皮依赖性血管舒张的反应能力均受损,而且这两者之间存在强相关。高血压病患者的基础NO活性下降,并且观察发现给予15 N标记精氨酸(也就是产生NO所需的底物)后,高血压病患者尿液中NO代谢产物即15 N标记硝酸盐的排泌量明显低于正常血压的对照组。由此认为,原发性高血压患者全身性的NO产生低于正常的基础水平。NG-单甲基-精氨酸(NOS抑制物)在高血压病患者中引起的血管收缩效应也不及正常血压的对照组明显,而如果使用去甲肾上腺素这样的非内皮依赖性缩血管物质则在两组均可以产生相同幅度的缩血管效应,这一发现也支持高血压患者内皮NO合成功能已低于正常的基础水平。

高血压病患者的正常血压后代同样表现出内皮依赖的血管舒张功能受损,与此相对应的是,正常血压者的高血压病后代,通过抑制NOS产生的血管收缩幅度也不大。这表明,高血压内皮功能紊乱可能部分是由遗传因素所决定的,而不仅仅是血压增高所致。已发现的精氨酸转运障碍是这一遗传易感性的可能机制之一。

(三)与其他心血管危险因素的关系

胆固醇血症、吸烟、糖尿病和高同型半胱氨酸血症等心血管危险因素均可以损害内皮功能,即便是对于年轻的无症状个体也是如此。内皮损害的程度与心血管危险因素的程度和数量呈正相关。例如,长期吸烟史可以通过增加低密度脂蛋白LDL的氧化比例而加重高胆固醇血症患者的内皮功能损伤,这也包括被动吸烟。

仅仅是早发心血管疾病阳性家族史就足以导致患者乙酰胆碱引起的内皮依赖性冠状动脉舒张功能减低。发生心肌梗死年龄<60岁的患者,其后代肱动脉血流介导的血管舒张功能减低,与颈动脉内膜中层厚度增厚呈相关。

老龄是心血管疾病发生的重要决定因素。在不合并其他心血管疾病危险因素的情况下,单纯老龄本身即可引起内皮依赖性血管舒张功能的受损。在暴露于高血压条件的动脉中,老龄与NO产量下降相关。因为观察发现NOS的表达上调,同时氧自由基产生增多。因此推测老龄主要通过超氧阴离子(自由氧族)降解破坏NO而影响内皮舒张功能。此外,内皮素-1(endothelin-1,ET-1)表达量随年龄增高而增多。

男性与心血管危险因素引起的内皮功能损害易感性相关。雌激素可部分通过NO通路介导对内皮功能的保护作用。在健康的绝经后妇女应用短疗程雌激素替代治疗后,冠状动脉和肱动脉循环的内皮依赖舒张功能均有明显改善。这些内皮功能的改善作用则是NO生物可利用率提高的结果。

(四)动脉粥样硬化患者的内皮功能

动脉粥样硬化患者内皮NOS蛋白的表达及NO合成释放量均减少。相反的,循环中内皮素-1水平上调,并与动脉粥样硬化病变的程度相关。血管壁内皮素-1的表达量与动脉血压、血清总胆固醇和粥样斑块累计部位的数量呈正相关。

毋庸置疑,冠状动脉内皮功能紊乱与全身性外周动脉内皮功能紊乱之间相互平行,两者均具有重要的预后意义。受损的内皮依赖性血管舒缩功能与心肌缺血和心脏事件增多有关。生理情况下,运动可以增加冠状动脉的内径,但是,冠心病患者这一引起血管舒张血流增加的重要生理性刺激却引起冠状动脉收缩。这一内皮功能异常所致的运动诱导血管收缩的原因可能在于α肾上腺素能没有受到有效的平衡抑制。相似地,乙酰胆碱这一受体依赖性NO释放的刺激性配体也可引起粥样硬化的冠状动脉的反常收缩。其机制可能涉及内皮源性舒张因子(EDRF)产生或释放减少、交感兴奋增强、血栓烷素A2和血清素释放增多引起的血小板聚集增强以及冠状动脉管腔狭窄引起的无斑块血管壁被动塌陷(Bernoulli效应)。

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