Вплив тютюнопаління на функціональний стан ендотелію судин у молодих людей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дрогобицький державний педагогічний університет імені Івана Франка

Вплив тютюнопаління на функціональний стан ендотелію судин у молодих людей

Соколов К.М. кандидат медичних наук, доцент

Рогаля ЮЛ. старший викладач

Фігура О.А. викладач

м. Дрогобич

Анотація

У даній статті досліджено вплив тютюнопаління на функціональний стан ендотелію судин у здорових молодих людей без інших факторів ризику ішемічної хвороби серця та артеріальної гіпертензії. На підставі аналізу результатів отриманих методом реоплетизмографії вивчено ендотелій -залежну та ендотелій-незалежну відповіді по Celermajer D.S. (1992). Проаналізовано приріст пульсового кровотоку на реактивну гіперемію у студентів - курців та некурців. Виявлено, що тютюнопаління має несприятливий вплив на функціональний стан ендотелію судин, а саме ендотелій -залежну вазодилятацію, що в подальшому може бути пусковим механізмом для розвитку низки захворювань серцево -судинної системи.

Ключові слова: тютюнопаління, ендотелій судин, ендотелій-залежна вазодилятація, ендотелій-незалежна вазодилятація, реоплетизмографія.

Abstract

Sokolov K.M., Rogala J.L., Figura O.A. Influence of tobacco smoking on the functional state of the vascular endothelium in young people. The present article investigates the effect of tobacco smoking on the functional state of the vascular endothelium in healthy young people without other risk factors for coronary heart disease and arterial hypertension. Based on the analysis of the results obtained by rheoplethysmography, the endothelium-dependent and endothelium-independent responses according to Celermajer D.S.(1992) were studied. The increase in pulse blood flow to reactive hyperemia in students - smokers and nonsmokers was analyzed. It was found that tobacco smoking has an adverse effect on the functional state of the vascular endothelium, namely endothelium-dependent vasodilation, which may further be a trigger for the development of a number of diseases of the cardiovascular system.

Key words: tobacco smoking, vascular endothelium, endothelium-dependent vasodilation, endothelium-independent vasodilation, rheoplethysmography.

Постановка проблеми

У літературі є нечисленні дані щодо впливу тютюнопаління на функціональний стан ендотелію судин [3, 6, 9]. Недоліком цих досліджень є те, що вибірки включали дуже широкий діапазон людей (від 20 до 60 років). У той же час, в осіб старших вікових груп не можна повністю виключити розвиток атеросклерозу та інших патологічних процесів. Є дані, що у здорових осіб вже після 30-35 років відбувається зниження ендотелій-залежної вазодилатації [10, 18]. Крім того слід зазначити, що дисфункцію ендотелію виявляють навіть у дітей із такими факторами ризику атеросклерозу, як гіперліпідемія та обтяжена спадковість [7, 15].

Тому не можна однозначно стверджувати, що виявлені негативні зміни функціонального стану ендотелію судин у осіб, що палять, пов'язані тільки з фактором куріння. тютюнопаління ендотелій судина артеріальний

Аналіз літературних джерел

В даний час вже загальновідомо, що ендотелій судин відіграє вирішальну роль у моделюванні судинного тонусу. Він синтезує судиннорозширювальні та судиннозвужувальні речовини. Монооксид азоту (NO), що синтезується клітинами ендотелію, викликає розслаблення гладких м'язів стінки кровоносних судин [10]. Він також інгібує адгезію та агрегацію тромбоцитів, гальмує проліферацію гладком'язових клітин [16]. Порушення синтезу оксиду азоту в стінці ендотелію судин призводить до розвитку дисфункції ендотелію. Сьогодні не викликає сумніву значна роль дисфункції ендотелію в патогенезі артеріальної гіпертензії [1, 2, 8, 12] і атерогенезі [2, 5]. Однак, давно відомо, що куріння вважається одним із найважливіших факторів ризику цих захворювань, але в Україні, на жаль, поширеність тютюнопаління, особливо серед молодих людей, залишається ще досить високою.

Згідно даних державної служби статистики України, наведеними у звіті «Самооцінка населенням стану здоров'я та рівня доступності окремих видів медичної допомоги у 2020 році (за даними вибіркового опитування домогосподарств у жовтні 2020 року)», хоча поширеність куріння серед населення віком від 12 років і знизилася на 2% порівняно з попереднім роком, проте у міських жителів вона, навпаки, зросла на 0,4% (з 16,2% до 14,6%), а споживання електронних сигарет дітьми у віці 13-15 років становить 18,2%, що викликає велике занепокоєння [4].

У зв'язку з цим є доцільним вивчення впливу куріння на функціональний стан ендотелію судин у більш однорідній групі і, насамперед, у молодих людей без інших факторів ризику ішемічної хвороби серця та артеріальної гіпертензії.

Слід вказати, достатньо давно розроблені неінвазивні методики, що дозволяють опосередковано визначати функціональний стан ендотелію у клінічних умовах. Вони засновані на оцінці судинної відповіді периферичних артерій на дію ендотелій-залежних та ендотелій-незалежних вазодилататорів [7]. Традиційно оцінка ступеня вазодилатації або вазоконстрикції, викликаної зміною потоку крові при реактивній гіперемії, проводиться з використанням ультразвукового дослідження діаметра плечової артерії та швидкості кровотоку [11]. Суб'єктивізм, присутній при доплер-ультразвуковій оцінці змін функції ендотелію, може бути суттєво зменшений при вимірюванні об'ємної швидкості кровотоку методом плетизмографії. В якості моделі для неінвазивного дослідження функції ендотелію методом реоплетизмографії вже давно використовуються судини передпліччя [14].

Також слід вказати, що результати дослідження ендотелій-залежної вазодилатації плечової артерії збігаються з даними, отриманими під час проведення інвазивних тестів оцінки функції ендотелію коронарних артерій [13]. Наявність позитивної кореляції між вказаними методами дозволяє говорити про системність процесу дисфункції ендотелію [13, 17].

Показники вимірювання, отримані ультразвуковим методом, та оцінку зміни пульсового кровотоку отримані при плетизмографії можна порівнювати між собою [11, 14]. Похибка вимірювань при плетизмографії становить у середньому 6,6%, а варіабельність вимірювань діаметра артерій ультразвуковим методом - близько 7% [11]. Таким чином, реографічний метод оцінки функціонального стану ендотелію є допустимим в клінічних дослідженнях [14].

Мета дослідження: вивчення впливу тютюнопаління на функціональний стан ендотелію судин у здорових молодих людей без інших факторів ризику ішемічної хвороби серця та артеріальної гіпертензії.

Матеріал та методи дослідження

Був обстежений 21 студент 3 курсу університету віком від 19 до 21 року. Усі обстежені були чоловічої статі. Курців з них було 10 осіб, стаж куріння від 4 до 7 років, в середньому 4,5 роки, кількі сть цигарок, 120 що викурювалася за добу - більше 10. Особи, що обстежувались, скарг не пред'являли. Дані фізикального обстеження не виявили в них жодних змін. Пульс та артеріальний тиск перебували в межах норми, змін на ЕКГ не відзначалося. Вказівок на підвищення артеріального тиску в анамнезі не було, ніяких хронічних захворювань також не було. Лабораторне обстеження не виявило гіперліпідемії.

Дослідження функції ендотелію проводили методом реоплетизмографії на реоаналізаторі РА 5 -01 за методикою, описаною М.А. Максимовичем (2001) [14]. Вимірювання виконували вранці, натщесерце, після 9 годинного нічного відпочинку, у тихій кімнаті з постійною температурою повітря 20°±1°С. Після перебування досліджуваного в горизонтальному положенні протягом 15-20 хвилин реоплетизмографічно вивчали вихідний пульсовий кровотік передпліччя, ударний об'єм крові, частоту серцевих скорочень, а також вимірювали артеріальний тиск методом Короткова. Потім вивчали ендотелій -залежну та ендотелій- незалежну відповіді по Celermajer D.S. et al., (1992) [7].

Стимулом, що викликає залежну від ендотелію дилатацію периферичних артерій, була реактивна гіперемія, створювана накладенням на плече манжетки, тиск в якій підвищували до 240-270 мм ртутного стовпа протягом 5 хвилин. Після зняття манжетки і припинення оклюзії оцінювали зміни пульсового кровотоку, ударного об'єму крові, частоти серцевих скорочень і артеріального тиску на 10, 30, 60, 90, 120 секундах і 3, 4, 5 хвилинах. Через 15 хвилин після оклюзії (після відновлення вихідного пульсового кровоточу) вивчали ендотелій-незалежну відповідь, для чого пацієнт приймав сублінгвально 0,5 мг нітрогліцерину. Перед прийомом нітрогліцерину, а також на 2, 3, 6, 9 хвилинах після його прийому знову вивчали параметри пульсового кровотоку, ударний об'єм крові, частоту серцевих скорочень і артеріальний тиск. Через 15 хвилин після прийому нітрогліцерину пацієнта переводили у вертикальне положення.

Зміну пульсового кровотоку на 90 секунді після реактивної гіперемії і на 3 хвилині після прийому нітрогліцерину оцінювали у відсотковому відношенні до вихідної величини. Критерієм дисфункції ендотелію вважали приріст пульсового кровотоку на реактивну гіперемію менше ніж 10% [19]. Ендотелій-незалежна вазодилатація вважалася нормальною, якщо приріст пульсового кровотоку на прийом нітрогліцерину порівняно з вихідним рівнем збільшувався більш ніж на 19% [1, 14].

Статистична обробка отриманих даних проводилася за допомогою програми Статистика 6.0.

Виклад основного матеріалу дослідження

Як показали результати дослідження, у осіб, що палять, приріст пульсового кровотоку на реактивну гіперемію був достовірно нижчим порівняно з цим показником у студентів, які не палять. У студентів, що палять, він склав 21,3 ± 2,0%, проти 30,7 ± 1,7% у некурців (р<0,001). Ці зміни слід розцінювати як несприятливі, що вказують на початкові порушення ендотелій - залежної вазодилятації.

Ендотелій-незалежна вазодилятація була збережена як у курців, так і у студентів, що не палять. Приріст пульсового кровотоку на нітрогліцерин в обох групах був вищим за 19% і склав у некурців 37,50±1,87%, а у курців - 33,1 ± 1,78%.

Частота серцевих скорочень у спокої у здорових студентів-некурців у середньому становила 66,55 ± 2,07 скорочень за хвилину, у курців - 73,45 ± 2,58 скорочень за хвилину, що на 10,4% (р<0,05) вище порівняно з некурцями. Ударний об'єм серця та серцевий індекс у студентів, що не палять і у курців, достовірно не відрізнялися між собою. Еукінетичний тип кровообігу спостерігався у 5 осіб (23,8%), гіперкінетичний - у 16 осіб (76,2%).

Слід зазначити, що ендотелій-залежна вазодилатація не залежала від типу кровообігу. Так, у осіб із еукінетичним типом кровообігу приріст пульсового кровотоку на реактивну гіперемію становив 25,90±3,44%, в осіб із гіперкінетичним типом кровообігу - 28,00±2,09% (р>0,05). Ендотелій-незалежна вазодилатація також не відрізнялася в осіб із різним типом кровообігу.

Висновки

Тютюнопаління має несприятливий вплив на функціональний стан ендотелію судин, а саме на ендотелій -залежну вазодилятацію у практично здорових молодих чоловіків.

Ендотелій-незалежна вазодилятація залишається незміненою у курців з невеликою тривалістю куріння (в середньому близько 4,5 років).

Виявлені початкові явища дисфункції ендотелію судин можливо можуть бути пусковим механізмом для розвитку низки захворювань серцево-судинної системи.

Перспективи подальших досліджень.

Доцільне подальше вивчення впливу куріння на більш численних групах обстежених і, особливо, доцільно повторне дослідження в цих групах через 5 і 10 років.

Література

1. Макар О.Р., Соломенчук Т.М., Кручек М.Ю., Башкірцев О.В., Сорокопуд О.О., Сябренко Г.П., Климкович О.Ю. Оцінка функціонального стану ендотелію в пацієнтів з артеріальною гіпертензією та факторами кардіоваскулярного ризику. Практикуючий лікар. 2022. № 4, С. 15-19.

2. Марунич Р.Ю., Горницька О.В., Гудзенко А.В., Сальник О.О., Грабовський О.О., Березницький Г.К., Макогоненко Є.М. Роль ендотелію в регуляції агрегатного стану крові в нормі, при атеросклерозі та артеріальній гіпертензії. Фізіол. журн. 2021. №67(3), С. 87-99.

3. Попова Т. М., Горбач Т. В., Наконечна О. А. Вплив паління на ендотеліальний фактор росту судин та маркери запалення. Механізми розвитку патологічних процесів і хвороб та їхня фармакологічна корекція : тези доповідей IV Науково - практичної інтернет-конференції з міжнародною участю (Харків, 18 листопада 2021 р.). Харків : Вид-во НФаУ, 2021. С. 228.

4. Самооцінка населенням стану здоров'я та рівня доступності окремих видів медичної допомоги у 2020 році (за даними вибіркового опитування домогосподарств у жовтні 2020 року).

5. Cellermajer D.S. Endothelial dysfunction: Does it matter? Is it reversible? J. Am. Coll. Cardiol. 1997. Vol. 30, P. 325-333.

6. Celermajer D.S., Sorensen K.E., Georgakopoulos D. et al. Cigarette smoking is associated with dose-related and potentially reversible impairment of endothelium-dependent dilation in healthy young adults. Circulation. 1993. Vol. 88(5), P. 2149-2155.

7. Celermajer D.S., Sorensen K.E., Gooch V.M., et al. Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis. Lancet. 1992. Vol. 340, P. 1111-1115.

8. Giovanna Gallo, Massimo Volpe, Carmine Savoia. Endothelial Dysfunction in Hypertension: Current Concepts and Clinical Implications. Frontiers in Medicine. 2022. Vol.8, Article 798958. - 8 p.

9. Haptonstall KP, Choroomi Y, Moheimani R, et al. Differential effects of tobacco cigarettes and electronic cigarettes on endothelial function in healthy young people. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2020. №319(3), P. 547-556.

10. Hiroaki Shimokawa, Shigeo Godo Nitric oxide and endothelium-dependent hyperpolarization mediated by hydrogen peroxide in health and disease Basic Clin Pharmacol Toxicol. 2020. Vol. 127(2), P. 92-101.

11. Irace C., Ceravolo R., Notarangelo L., et al. Comparison of endothelial function evaluated by strain gauge plethysmography and brachial artery ultrasound. Atherosclerosis. 2011. Vol. 158, P. 53-59.

12. Konukoglu D, Uzun H. Endothelial Dysfunction and Hypertension. Adv Exp Med Biol. 2017. Vol. 956, P. 511-540.

13. Lanza GA, Spera FR, Villano A, et al. Effect of smoking on endothelium-independent vasodilatation. Atherosclerosis. 2015. № 240(2), P. 330-332.

14. Maksimovich N.A., Vilchuk K.U., Maksimovich N.E. Functional tests used in diagnostics of endothelial dysfunction. Methodological Recommendations, 2001. - 19 p.

15. Master E, Levitan I. Endothelial stiffening in dyslipidemia. Aging (Albany NY). 2019. № 11(2), P. 299-300.

16. Vanhoutte PM, Shimokawa H, Feletou M, Tang EH. Endothelial dysfunction and vascular disease - a 30th anniversary update. Acta Physiol (Oxf). 2017. Vol. 219(1), P. 22-96.

17. Whitehead AK, Erwin AP, Yue X. Nicotine and vascular dysfunction. Acta Physiol (Oxf). 2021. № 231(4), e13631.

18. Virdis A, Taddei S. Endothelial aging and gender. Maturitas. 2012. Vol. 71, P. 326-330.

19. Xu Y, Arora RC, Hiebert BM, et al. Non-invasive endothelial function testing and the risk of adverse outcomes: a systematic review and meta-analysis. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2014. Vol. 15, P. 736-746.

Reference

1. Makar O.R., Solomenchuk T.M., Kruchek M.Iu., Bashkirtsev O.V., Sorokopud O.O., Siabrenko H.P., Klymkovych O.Iu. (2022). Otsinka funktsionalnoho stanu endoteliiu v patsiientiv z arterialnoiu hipertenziieiu ta faktoramy kardiovaskuliarnoho ryzyku. Praktykuiuchyi likar, 4, 15-19.

2. Marunych R.Iu., Hornytska O.V., Hudzenko A.V., Salnyk O.O., Hrabovskyi O.O., Bereznytskyi H.K., Makohonenko Ye.M. (2021). Rol endoteliiu v rehuliatsii ahrehatnoho stanu krovi v normi, pry aterosklerozi ta arterialnii hipertenzii. Fiziol. zhurn., 67(3), 87-99.

3. Popova T. M., Horbach T. V., Nakonechna O. A. (2021). Vplyv palinnia na endotelialnyi faktor rostu sudyn ta markery zapalennia. Mekhanizmy rozvytku patolohichnykh protsesiv i khvorob ta yikhnia farmakolohichna korektsiia : tezy dopovidei IV Naukovo- praktychnoi internet-konferentsii z mizhnarodnoiu uchastiu (Kharkiv, 18 lystopada 2021 r.). Kharkiv : Vyd-vo NFaU, 228.

4. 4.Samootsinka naselenniam stanu zdorovia ta rivnia dostupnosti okremykh vydiv medychnoi dopomohy u 2020 rotsi (za danymy vybirkovoho opytuvannia domohospodarstv u zhovtni 2020 roku).

5. Cellermajer D.S. (1997). Endothelial dysfunction: Does it matter? Is it reversible? J. Am. Coll. Cardiol., 30, 325-333.

6. Celermajer D.S., Sorensen K.E., Georgakopoulos D. et al. (1993). Cigarette smoking is associated with dose-related and potentially reversible impairment of endothelium-dependent dilation in healthy young adults. Circulation, 88(5), 2149-2155.

7. Celermajer D.S., Sorensen K.E., Gooch V.M., et al. (1992). Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis. Lancet, 340, 1111-1115.

8. Giovanna Gallo, Massimo Volpe, Carmine Savoia. (2022). Endothelial Dysfunction in Hypertension: Current Concepts and Clinical Implications. Frontiers in Medicine, 8, article 798958, 8.

9. Haptonstall KP, Choroomi Y, Moheimani R, et al. (2020). Differential effects of tobacco cigarettes and electronic cigarettes on endothelial function in healthy young people. Am J Physiol Heart Circ Physiol., 319(3), 547-556.

10. Hiroaki Shimokawa, Shigeo Godo. (2020). Nitric oxide and endothelium-dependent hyperpolarization mediated by hydrogen peroxide in health and disease Basic Clin Pharmacol Toxicol., 127(2), 92-101.

11. Irace C., Ceravolo R., Notarangelo L., et al. (2011) Comparison of endothelial function evaluated by strain gauge plethysmography and brachial artery ultrasound. Atherosclerosis, 158, 53-59.

12. Konukoglu D, Uzun H. (2017). Endothelial Dysfunction and Hypertension. Adv Exp Med Biol., 956, 511-540.

13. Lanza GA, Spera FR, Villano A, et al. (20і5) Effect of smoking on endothelium-independent vasodilatation. Atherosclerosis, 240(2), 330-332.

14. Maksimovich N.A., Vilchuk K.U., Maksimovich N.E. (2001). Functional tests used in diagnostics of endothelial dysfunction. Methodological Recommendations, 19.

15. Master E, Levitan I. Endothelial stiffening in dyslipidemia. (2019) Aging (Albany NY), 11(2), 299-300.

16. Vanhoutte PM, Shimokawa H, Feletou M, Tang EH. (2017) Endothelial dysfunction and vascular disease - a 30th anniversary update. Acta Physiol (Oxf)., 219(1), 22-96.

17. Whitehead AK, Erwin AP, Yue X. (2021) Nicotine and vascular dysfunction. Acta Physiol (Oxf)., 231(4), e13631.

18. Virdis A, Taddei S. (2012) Endothelial aging and gender. Maturitas, 71, 326-330.

19. Xu Y, Arora RC, Hiebert BM, et al. (2014). Non-invasive endothelial function testing and the risk of adverse outcomes: a systematic review and meta-analysis. Eur Heart J Cardiovasc Imaging, 15, 736-746.

Размещено на Allbest.ru