Endothelial dysfunction (ED) is a pathogenetic link in many cardiovascular diseases. One of the promising approaches to non-invasive diagnostics and assessment of the ED severity may be the determination of specific blood biomarkers. This review is devoted to the pathogenetic role of some biochemical and molecular factors associated with ED, as potential biomarkers of noncommunicable diseases.
Aim. To study the structural and functional state of skin microcirculation in working-age men with different phenotypes of hypertension (HTN) of low/moderate cardiovascular risk.Material and methods. A total of 218 healthy men underwent total blood count and biochemical blood tests, volumetric sphygmography, videocapillaroscopy, laser Doppler flowmetry at rest and with constrictor and dilator tests, photoplethysmography, flow-mediated vasodilation of the brachial artery, cardiac and main artery ultrasound, 24-hour blood pressure (BP) monitoring. Based on the 24-hour BP monitoring, three following groups were formed: normal BP (NBP) group — 72 men, isolated diastolic hypertension (IDH) group — 70, systolic-diastolic hypertension (SDH) group — 76.Results. According to videocapillaroscopy and laser Doppler flowmetry, no reliable intergroup differences were found at the level of capillaries and precapillary arterioles. According to photoplethymography, men with SDH compared to the NBP group had higher AIp75 (augmentation index normalized to 75 bpm) (7,35 vs -5,4%; p<0,001), vascular age (VA) (49 vs 43 years; p<0,001) and reflection index (RI) (38 vs 29,1%; p<0,001), while patients with IDH had higher RI (35,3 vs 29,1%; p<0,001), respectively.Conclusion. Men with IDH and SDH do not have capillary rarefaction, tone changes, or constrictor and dilator activity of skin precapillary arterioles. Men with IDH and SDH are characterized by a higher tone of smooth muscle cells of terminal muscular arteries and distributing arterioles, and men with SDH also have higher arterial stiffness.
Aim . To determine sex differences in the structural and functional state of skin microcirculation in individuals with newly diagnosed hypertension. Material and methods. The study included 124 men and 42 women of working age with low or moderate cardiovascular risk and newly diagnosed hypertension. Skin microcirculation was examined on the left upper limb simultaneously by three methods: 1) video capillaroscopy; 2) laser Doppler flowmetry; 3) photoplethysmography. Results . According to video capillaroscopy, in men compared to women, the functional and structural capillary density is lower — 79 vs 89 cap/mm 2 (p<0,05) and 109 vs 128 cap/mm 2 (p<0,0005), respectively, while pericapillary area size and functional/structural capillary density ratio are higher 109 vs 97 µm (p<0,005) and 0,75 vs 0,70 (p<0,005), respectively. Laser Doppler flowmetry of middle finger skin in men revealed higher level of tissue perfusion (18,42 vs 16,35 perfusion units (pf), p<0,05), the contribution to the total spectral power of reflected endothelial signal (24,77 vs 16,32%, p<0,01) and neurogenic (25,92 vs 18,21%, p<0,05) mechanisms of microcirculation regulation, the level of constrictor reaction of microvessels during the respiratory test (50 vs 33%, p<0,05, 0001). Women had higher endothelial tone (2,63 vs 2,21 pF (p<0,01)), neurogenic tone (2,39 vs 2,12 pF (p<0,05)), intravascular resistance (0,78 vs, 0,65 pF p<0,05)) and post-occlusive reactive hyperemia (123,5 vs 112,5% (p<0,05)). According to photoplethysmography, the normalized augmentation index in men is lower than in women — 5,6 vs 16,8% (p<0,0001). Conclusion . Women, despite the greater capillary density, have a lower level of tissue perfusion, higher tone of the endothelial and neurogenic mechanisms of microcirculation regulation, higher intravascular resistance. The constrictor reaction of skin microvessels in women is lower, while the dilator reserve and augmentation index are higher.
Aim. To study the functional state of the terminal arteries and arterioles of the skin using photoplethysmography (PPG) in men with hypertension (HTN) of low and moderate cardiovascular risk (CVR) and to identify morphofunctional diagnostic criteria associated with HTN. Material and methods. A total of 118 healthy men (30-60 years old) underwent clinical and biochemical blood tests, PPG, ultrasound of cardiac and main arteries, 24-hour blood pressure monitoring. According to 24-hour blood pressure monitoring, two groups were formed: the control group — 59 normotensive men, HTN group — 59 men with HTN. Results. According to the PPG data, men with HN had higher normalized augmentation index (Alp75) (3,8 and -5,25%; (p<0,005)), stiffness index (SI) (7,6 and 7,35 m/s) (p<0,05) and reflection index (RI) (36,5 and 28,4%) (p<0,005), respectively. According to multivariate analysis, an increase in RI ≥30,6% (odds ratio, 4,6; p=0,0476) and SI ≥7,9 m/s (odds ratio, 3,69; p=0,019) was significantly associated with HTN. A regression model has been developed that includes age ≥35 years, RI ≥30,6% and SI ≥7,9 m/s, which allows predicting HTN in men with low and moderate cardiovascular risk with a sensitivity of 78% and a specificity of 62,1%. Conclusion. Men with HTN of low and moderate CVR are characterized by an increase in vascular stiffness, tone of smooth muscle cells, terminal muscular arteries and arterioles, and an increase in pulse wave velocity. The developed model can be used to predict hypertension in these patients and determine indications for further examination.
Objective. To study the dynamics of microcirculatory blood flow in the skin during a course of use of the electrical stimulator AVR-051 in men of low and moderate cardiovascular risk with newly diagnosed arterial hypertension. Materials and methods. The single-center placebo-controlled study included 44 men of working age (30–60 years) with low and moderate cardiovascular risk with newly diagnosed hypertension, who were randomly divided into 2 groups. The control group (CG) included 30 men who underwent electrical stimulation with a commercial device. The placebo group (PG) included 14 men who used the AVR-051 device, with the electrostimulation function disabled. The study design included 3 visits. After visit 1 and randomization, the subjects underwent electrical stimulation/sham at home 2 times a day for 14 days. Visit 2 was carried out immediately after the end of the physiotherapy course, visit 3 was 14 days after visit 2. At each visit, a one-stage comprehensive study of microcirculation (video capillaroscopy, laser Doppler flowmetry and photoplethysmography) and 24-hour blood pressure monitoring on the left upper limb were performed. Results. In the CG, while blood pressure decreased at visits 2 and 3 by 5.5/3.5 and 7.5/3.5 mm Hg relative to the initial values, statistically significant changes at the level of the microvascular bed were recorded only at visit 3: an increase in the functional density of the capillary network by 10 cap/mm2, an increase in the amplitude of pulse oscillations of blood flow from 0.68 to 1.06 PU and the perfusion contribution of pulse oscillations from 3.89 to 8.22 %, a decrease in the augmentation index from 6.25 to 3.2 %, a decrease in the stiffness index from 7.45 to 7 cm/s and the reflection index from 37.4 to 30.2 %, respectively. In the GP, no reliable dynamics was recorded for any of the analyzed parameters. Conclusion. Positive dynamics at the level of the microvascular bed of the skin is a consequence of a decrease in blood pressure level against the background of systemic normalization of sympathetic tone. After the course of electrical stimulation, a hypotensive effect is observed in 86.7 % of men at early stages of the hypertension development, and in 20 % of them, a complete normalization of blood pressure level is observed.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ Изучить структурно-функциональное состояние микрососудистого русла кожи в области пальца и предплечья с определением нормативных диапазонов и выявить наличие взаимосвязей между параметрами микроциркуляции и показателями центральной гемодинамики у здоровых мужчин трудоспособного возраста. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ В исследование были включены 60 мужчин в возрасте от 30 до 60 лет (средний возраст 43±7,9 года), которые, по данным инструментально-лабораторных методов исследования, не имели отклонений от показателей нормы и не принимали медикаментозных средств на постоянной основе. Всем обследуемым проводили клинико-биохимический анализ крови и комплексное неинвазивное исследование органов сердечно-сосудистой системы: компьютерную видеокапилляроскопию (ВКС) в области ногтевого ложа пальцев левой кисти, лазерную допплеровскую флоуметрию (ЛДФ) на левом предплечье и подушечке ногтевой фаланги среднего пальца с функциональными (констрикторными и далататорными) тестами, ультразвуковое сканирование сердца (ЭхоКГ), брахиоцефальных и бедренных артерий, пробу с поток-зависимой вазодилатацией на правом плече и суточное мониторирование АД (СМАД) на левом плече. РЕЗУЛЬТАТЫ Определен диапазон нормативных значений изучаемых показателей структурно-функционального состояния микроциркуляторного русла в коже предплечья и пальца методами ВКС и ЛДФ. Между показателями ВКС и центральной гемодинамики по данным ЭхоКГ и СМАД взаимосвязей не установлено. Выявлены достоверные отрицательные корреляции между показателями функционального состояния резистивных артериол в коже пальца и предплечья по данным ЛДФ с массой миокарда и размерами камер сердца по данным ЭхоКГ и уровнем САД и ДАД в ночные часы. Также отмечена отрицательная корреляционная связь между показателями прироста уровня перфузии в коже предплечья при проведении дилататорной пробы с артериальной окклюзией и уровнем САД и ДАД как в дневные, так и в ночные часы. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Выявленные нормативные параметры и сформированный протокол проведения неинвазивного исследования структурно-функционального состояния микроциркуляторного кровотока в коже у здоровых мужчин трудоспособного возраста могут быть использованы в рамках комплексного исследования сердечно-сосудистой системы человека.
In this talk we demonstrate what kind of relative alterations can be expected in average perfusion and blood flow oscillations during postural changes being measured in skin of wrists by wearable laser Doppler flowmetry (LDF) sensors.
Повышение жесткости сосудистых стенок у лиц с избыточной массой тела и ожирением рассматривают в качестве одного из механизмов развития сердечно-сосудистых заболеваний. ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ Оценить состояние сосудистой стенки у мужчин с избыточной массой тела и ожирением. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Обследованы 164 мужчины с нормальным артериальным давлением в возрасте от 26 до 69 лет (средний возраст 44,7±8,7 года), которые в зависимости от индекса массы тела (ИМТ) были разделены на две группы: 1-я группа — 38 пациентов с нормальным ИМТ, 2-я группа — 126 пациентов с избыточной массой тела или ожирением. Исследование включало оценку антропометрических показателей, фотоплетизмографию, эхокардиографию, сфигмографию и пробу с потокзависимой вазодилатацией (ПЗВД) по методу Целермайера. РЕЗУЛЬТАТЫ Выявлено, что индекс CAVI и толщина эпикардиального жира у пациентов 2-й группы были выше в 1,6 и 1,7 раза соответственно (p<0,001), а показатели ПЗВД в 1,5 раза меньше (p<0,001) по сравнению с 1-й группой. По данным фотоплетизмографии на фоне избыточной массы тела и ожирения у обследуемых отмечалось значимое снижение таких показателей, как PD (p<0,001), ED (p=0,019), и увеличение %ED (p=0,001), VA (p=0,044), RI (p=0,011) и ЧП (p<0,001). ЗАКЛЮЧЕНИЕ Оценку жесткости артериальной стенки следует проводить у мужчин с избыточной массой тела и ожирением.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ Оценить особенности функционального состояния микроциркуляции в области кожи с различной структурно-функциональной организацией у мужчин с нормальным артериальным давлением (АД) в зависимости от индекса массы тела (ИМТ). МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ В исследование включены 43 мужчины в возрасте от 30 до 60 лет со среднесуточными значениями систолического АД (САД) ниже 130 и диастолического АД (ДАД) ниже 80 мм рт.ст. по данным суточного мониторирования АД (СМАД). Всем пациентам выполняли лазерную допплеровскую флоуметрию (ЛДФ) на предплечье и пальце с констрикторными и дилататорными функциональными тестами, лабораторные анализы крови, эхокардиографию, СМАД. В зависимости от ИМТ пациенты были разделены на три группы: в 1-ю группу вошли 15 мужчин с ИМТ <25 кг/м2, во 2-ю группу — 21 мужчина с ИМТ 25—29,99 кг/м2, в 3-ю группу — 7 мужчин с ИМТ 30—34,99 кг/м2. РЕЗУЛЬТАТЫ По данным ЛДФ при базальной перфузии с амплитудно-частотным вейвлет-анализом колебаний кровотока различий между группами не выявлено. Констрикторная реакция при дыхательной пробе также не показала достоверных различий между группами. По мере увеличения ИМТ отмечалось достоверное снижение уровня постокклюзионной реактивной гиперемии (ПОРГ) на предплечье 264, 239 и 211% (p<0,05) и на пальце 130, 110% (p<0,05) и 109% (p<0,05) в 1, 2 и 3-й группах соответственно. Уровень ПОРГ на предплечье и пальце был достоверно (p<0,05) связан с ИМТ (r= –0,33; r= –0,43 соответственно), САД (r= –0,43; r= –0,34), ДАД (r= –0,43; r= –0,39), массой миокарда левого желудочка (ММЛЖ) (r= –0,32; r= –0,35) и уровнем мочевой кислоты (r= –0,36; r= –0,41). Уровень мочевой кислоты достоверно коррелировал с констрикторной реакцией при дыхательной пробе на пальце (r=0,48; p<0,005), с ММЛЖ (r=0,45; p<0,005), САД (r=0,55; p<0,0005) и ДАД (r=0,34; p<0,05). ЗАКЛЮЧЕНИЕ По данным ЛДФ в зависимости от ИМТ у мужчин с нормотензией в состоянии покоя и при дыхательном констрикторном тесте различий в функциональном состоянии регуляторных механизмов микроциркуляции не выявлено. По мере увеличения ИМТ отмечалось снижение дилатарного резерва микроциркуляторного русла при ПОРГ.
Ожирение представляет собой серьезную проблему здравоохранения во всем мире, детальное понимание патофизиологии этого состояния имеет серьезное значение для разработки программ профилактики и лечения. Эндотелиальная дисфункция, развивающаяся у лиц с ожирением, способствует повышению жесткости сосудистой стенки, которая является независимым фактором риска развития сердечно-сосудистых осложнений. В связи с этим большое значение имеют методы оценки жесткости сосудистой стенки, среди которых одним из наиболее распространенных является объемная сфигмография. Используемый в клинической практике индекс CAVI, роль которого доказана в диагностике различных сердечно-сосудистых заболеваний, позволяет оценить жесткость сосудистой стенки. В статье представлены результаты исследований индекса CAVI у пациентов с ожирением. Показано, что индекс CAVI может быть использован для оценки прогноза и эффективности лечения пациентов с ожирением.