Az endotélium funkciói zavarnak és. Alapkutatás. Endothel - a szív- és érrendszer endokrin szerve

1 Gubareva E.A. egyTurovaya A.Yu. egyBogdanova Yu.A. egyApsalyamova S.O. egyMerzlyakova S.N. egy

1 SBEE HPE „Az Orosz Föderáció Egészségügyi és Szociális Fejlesztési Minisztériumának Kubai Állami Orvostudományi Egyeteme”, Krasznodar

Az áttekintés a vaszkuláris endotélium fiziológiai funkcióinak problémájával foglalkozik. A vaszkuláris endotélium funkcióinak tanulmányozásának története 1980-ban kezdődött, amikor R. Furshgot és I. Zawadzki felfedezte a nitrogén-oxidot. 1998-ban elméleti alapot képeztek az alap- és klinikai kutatások új irányának - az endotéliumnak az artériás hipertónia és más szív- és érrendszeri betegségek patogenezisében való részvételének fejlesztésére, valamint a diszfunkció hatékony korrekciójára. A cikk áttekinti az endotelinek, a nitrogén-monoxid, az angiotenzin II és más biológiailag aktív endoteliális anyagok élettani szerepével kapcsolatos főbb munkákat. Körvonalazódik a károsodott endotélium mint számos betegség kialakulásának potenciális markere vizsgálatával kapcsolatos problémák köre.

biológiailag aktív anyagok

tágítók

szűkítők

Nitrogén-oxid

endotélium

1. Gomazkov O.A. Endothel - endokrin fa // Természet. - 2000. - 5. sz.

2. Menscsikova E.V., Zenkov N.K. Oxidatív stressz gyulladásban // Uspekhi sovrem. biol. - 1997. - T. 117. - S. 155-171.

3. Odyvanova L.R., Sosunov A.A., Gatchev Ya. Nitrogén-monoxid (NO) az idegrendszerben // Uspekhi sovrem. biol. - 1997. - 3. sz. – 374‒389. o.

4. Reutov V.P. A nitrogén-monoxid ciklusa az emlősök testében // Uspekhi sovrem. biol. - 1995. - 35. sz. - S. 189-228.

5 Cooke J.P. Aszimmetrikus dimetilarginin: az Uber marker? // Forgalom. - 2004. - No. 109. - R. 1813.

6. Davignon J., Ganz P. Role of endothelialis dysfunction in atherosclerosis // Circulation. - 2004. - 109. sz. - R. 27.

7. De Caterina R. Endotheliális diszfunkciók: az érbetegségek közös nevezői // Current Opinion in Lipidology. – 2000. évf. 11, 1. szám - R. 9-23.

8. Kawashima S. Az endoteliális nitrogén-monoxid-szintáz két oldala az atherosclerosis patofiziológiájában // Endothel. - 2004. évf. 11., 2. szám - R. 99-107.

9. Libby P. Inflammation in atherosclerosis // Természet. - 2002. - 20. évf. 420, 6917. sz. - R. 868-874.

10. Tan K.C.B., Chow W.S., Ai V.H.G. Az angiotenzin II receptor antagonista hatása az endoteliális vazomotoros funkcióra és a vizelet albumin kiválasztására mikroalbuminuriában szenvedő 2-es típusú cukorbetegeknél // Diabetes Metabolism Research and Reviews. - 2002. - 20. évf. 18., 1. szám - R. 71-76.

Az endotélium egy aktív endokrin szerv, a legnagyobb a testben, az erekkel együtt diffúzan szétszórva minden szövetben. Az endotélium a szövettanok klasszikus meghatározása szerint egyrétegű speciális sejtréteg, amely belülről béleli a teljes szív- és érrendszeri fát, súlya körülbelül 1,8 kg. Egy billió sejt a legbonyolultabb biokémiai funkciókkal, beleértve a fehérjék és kis molekulatömegű anyagok szintézisére szolgáló rendszereket, receptorokat, ioncsatornákat.

Az endotheliociták olyan anyagokat szintetizálnak, amelyek fontosak a véralvadás szabályozásában, az érrendszeri tónus szabályozásában, a vérnyomás szabályozásában, a vesék szűrési funkciójában, a szív összehúzódásában és az agy metabolikus támogatásában. Az endotélium képes reagálni az áramló vér mechanikai hatására, az ér lumenében fellépő vérnyomás nagyságára és az ér izomrétegének feszültségére. Az endothelsejtek érzékenyek a kémiai hatásokra, ami a keringő vérsejtek fokozott aggregációjához és adhéziójához, trombózis kialakulásához, lipidkonglomerátumok ülepedéséhez vezethet (1. táblázat).

Az összes endothel faktor az érfal izomrétegének összehúzódását és relaxációját okozókra oszlik (összehúzó és tágító). Az alábbiakban felsoroljuk a fő szűkítőket.

A nagy endotelin, az endotelin inaktív prekurzora, amely 38 aminosavat tartalmaz, in vitro kevésbé kifejezett érösszehúzó aktivitással rendelkezik (az endotelinhez képest). A nagy endotelin végső feldolgozása az endotelint konvertáló enzim részvételével történik.

Endothelin (ET). M. Yanagasawa japán kutató et al. (1988) egy új endoteliális peptidet írtak le, amely aktívan összehúzza a vaszkuláris simaizomsejteket. A felfedezett peptid, az ET, azonnal intenzív kutatás tárgyává vált. Az ET ma az egyik legnépszerűbb bioaktív szabályozó a listán. Ez a legerősebb érszűkítő hatással rendelkező anyag az endotéliumban képződik. A szervezetben a peptidnek számos formája létezik, amelyek a kémiai szerkezet kis árnyalataiban különböznek egymástól, de nagyon eltérőek a testben való elhelyezkedés és a fiziológiai aktivitás tekintetében. Az ET szintézisét trombin, adrenalin, angiotenzin (AT), interleukinok, sejtnövekedési faktorok stb. serkentik. A legtöbb esetben az ET az endotéliumból „belül”, az izomsejtekbe szekretálódik, ahol a rá érzékeny ETA receptorok találhatók. . A szintetizált peptid kisebb része ETB típusú receptorokkal kölcsönhatásba lépve serkenti a NO szintézisét. Így ugyanaz a faktor szabályoz két ellentétes érreakciót (szűkület és tágulás), amelyek különböző kémiai mechanizmusok révén valósulnak meg.

Asztal 1

Az endotéliumban szintetizált és működését szabályozó tényezők

Az érfal izomrétegének összehúzódását és ellazulását okozó tényezők
Szűkítők	tágítók
Nagy endotelin (bET)	Nitrogén-oxid (NO)
Angiotenzin II (AT II)	Nagy endotelin (bET)
Tromboxán A2 (TxA2)	Prosztaciklin (PGI2)
Prosztaglandin H2 (PGH2)	Endothelin depolarizációs faktor (EDHF)
	Angiotenzin I (AT I)
	Adrenomedulin
Prokoaguláns és antikoaguláns faktorok
Protrombogén	Antitrombogén hatású
Thrombocyta növekedési faktor (TGFβ)	Nitrogén-oxid (NO)
Szövetplazminogén aktivátor inhibitor (ITAP)	Szövet plazminogén aktivátor (TPA)
Willebrand faktor (VIII véralvadási faktor)	Prosztaciklin (PGI2)
Angiotenzin IV (AT IV)	Thrombomodulin
Endothelin I (ET I)
fibronektin
Trombospondin
Thrombocyta-aktiváló faktor (PAF)
Az erek és a simaizomsejtek növekedését befolyásoló tényezők
Stimulánsok	Inhibitorok
Endothelin I (ET I)	Nitrogén-oxid (NO)
Angiotenzin II (AT II)	Prosztaciklin (PGI2)
szuperoxid gyökök	Natriuretikus peptid C
Endothel növekedési faktor (ECGF)	Heparinszerű növekedésgátlók
Gyulladásgátló és gyulladásgátló tényezők
Gyulladást elősegítő	Gyulladáscsökkentő
Tumornekrózis faktor α (TNF-α)	Nitrogén-oxid (NO)
szuperoxid gyökök
C-reaktív fehérje (C-RP)

Az ET esetében olyan receptor altípusokat azonosítottak, amelyek nem hasonlóak a sejtes lokalizációban, és "jel" biokémiai reakciókat váltanak ki. Egyértelműen nyomon követhető egy biológiai szabályszerűség, amikor ugyanaz az anyag, különösen az ET szabályozza a különböző élettani folyamatokat (2. táblázat).

Az ET három izomerből (ET-1, ET-2, ET-3) álló polipeptidek csoportja, amelyek bizonyos variációkban és aminosavszekvenciában különböznek egymástól. Erős hasonlóság mutatkozik az ET és néhány neurotoxikus peptid (skorpiók mérgei, ásó kígyók) szerkezete között.

Az összes ET fő hatásmechanizmusa az, hogy növelje a kalciumionok tartalmát a vaszkuláris simaizomsejtek citoplazmájában, ami:

• a vérzéscsillapítás minden fázisának stimulálása, kezdve a vérlemezke-aggregációval és a vörös trombus kialakulásával végződve;
• a vaszkuláris simaizom összehúzódása és növekedése, ami az érszűkülethez és az érfal megvastagodásához és átmérőjük csökkenéséhez vezet.

2. táblázat

ET receptor altípusok: lokalizáció, élettani hatások
és másodlagos közvetítők bevonása

Az ET hatásai kétértelműek, és több okból is meghatározható. A legaktívabb izomer az ET-1. Nemcsak az endotéliumban, hanem a vaszkuláris simaizomzatban, a neuronokban, a gliasejtekben, a vese, a máj és más szervek mesenziális sejtjeiben is képződik. Felezési idő - 10-20 perc, vérplazmában - 4-7 perc. Az ET-1 számos kóros folyamatban vesz részt: szívinfarktus, szívritmuszavarok, pulmonális és szisztémás magas vérnyomás, érelmeszesedés stb.

A sérült endotélium nagy mennyiségű ET-t szintetizál, ami érszűkületet okoz. Az ET nagy dózisai jelentős változásokat okoznak a szisztémás hemodinamikában: csökken a szívfrekvencia és a szív lökettérfogata, a szisztémás keringésben 50%-kal, a kicsiben pedig 130%-kal nő a vaszkuláris rezisztencia.

Az angiotenzin II (AT II) egy fiziológiailag aktív peptid, amely vérnyomáscsökkentő hatással rendelkezik. Ez egy olyan hormon, amely az emberi vérben a renin-angiotenzin rendszer aktiválásakor képződik, és részt vesz a vérnyomás és a víz-só anyagcsere szabályozásában. Ez a hormon a glomerulusok efferens arterioláinak összehúzódását okozza. Növeli a nátrium és a víz reabszorpcióját a vesetubulusokban. Az AT II összehúzza az artériákat és a vénákat, valamint serkenti a hormonok, például a vazopresszin és az aldoszteron termelődését, ami nyomásnövekedéshez vezet. Az AT II vazokonstriktív aktivitását az AT I receptorral való kölcsönhatása határozza meg.

Tromboxán A2 (TxA 2) - elősegíti a gyors vérlemezke-aggregációt, növeli receptoraik elérhetőségét a fibrinogén számára, ami aktiválja a koagulációt, érgörcsöt és hörgőgörcsöt okoz. Ezenkívül a TxA2 közvetítő szerepet tölt be a daganatképződésben, a trombózisban és az asztmában. A TxA2-t a vaszkuláris simaizomzat, a vérlemezkék is termelik. A TxA2 felszabadulását serkentő egyik tényező a kalcium, amely nagy mennyiségben szabadul fel a vérlemezkékből aggregációjuk kezdetén. Maga a TxA2 növeli a kalciumtartalmat a vérlemezkék citoplazmájában. Ezenkívül a kalcium aktiválja a vérlemezkék összehúzó fehérjéit, ami fokozza azok aggregációját és degranulációját. Aktiválja a foszfolipáz A2-t, amely az arachidonsavat prosztaglandinokká G2, H2 - érösszehúzó szerekké alakítja.

Prosztaglandin H2 (PGH2) - kifejezett biológiai aktivitással rendelkezik. Serkenti a vérlemezkék aggregációját és simaizom összehúzódást okoz érgörcs kialakulásával.

A dilatátoroknak nevezett anyagok csoportját a következő biológiailag aktív anyagok képviselik.

A nitrogén-monoxid (NO) egy kis molekulatömegű és töltés nélküli molekula, amely gyorsan diffúzióra képes, és szabadon behatol a sűrű sejtrétegeken és a sejtközi téren. Szerkezete szerint a NO párosítatlan elektront tartalmaz, nagy kémiai aktivitású, könnyen reagál számos sejtszerkezettel és kémiai komponenssel, ami rendkívül sokrétű biológiai hatást vált ki. A NO különböző, sőt ellentétes hatásokat válthat ki a célsejtekben, ami további tényezők jelenlététől függ: redox és proliferatív állapot, valamint számos egyéb körülmény. A NO befolyásolja a sejtproliferációt, apoptózist és differenciálódást szabályozó effektorrendszereket, valamint azok stresszel szembeni ellenállását. A NO közvetítőként működik a parakrin jel átvitelében. A NO hatása gyors és viszonylag rövid távú választ okoz a célsejtekben a kalciumszint csökkenése miatt, valamint hosszú távú hatásokat bizonyos gének indukciója miatt. A célsejtekben az NO és aktív származékai, például a peroxinitrit a hemet, vas-kén centrumokat és aktív tiolokat tartalmazó fehérjékre hatnak, valamint gátolják a vas-kén enzimeket. Ezenkívül a NO-t a központi és perifériás idegrendszerben az intra- és intercelluláris jelátvitel egyik hírvivőjének tekintik, és a limfocita proliferáció szabályozójának tekintik. Az endogén NO a sejtek kalciumháztartását és ennek megfelelően a Ca 2+ -függő protein kinázok aktivitását szabályozó rendszer fontos alkotóeleme. Az NO képződése a szervezetben az L-arginin enzimatikus oxidációja során megy végbe. Az NO szintézisét a citokróm-P-450-szerű hemoproteinek - NO-szintázok - családja végzi.

Számos kutató – NEM – „kétarcú Janus” meghatározása szerint:

• A NO fokozza a lipidperoxidációs (LPO) folyamatokat a sejtmembránokban és a szérum lipoproteinekben, és gátolja azokat;
• A NO értágulatot okoz, de érszűkületet is okozhat;
• A NO apoptózist indukál, de védő hatást fejt ki más szerek által kiváltott apoptózissal szemben;
• A NO képes modulálni a gyulladásos válasz kialakulását és gátolni az oxidatív foszforilációt a mitokondriumokban és az ATP szintézist.

Prosztaciklin (PGI2) – túlnyomórészt az endotéliumban termelődik. A prosztaciklin szintézise folyamatosan történik. Gátolja a thrombocyta aggregációt, emellett értágító hatása is van a vaszkuláris simaizomsejtek specifikus receptorainak stimulálásával, ami az adenilát-cikláz aktivitásának növekedéséhez és a cAMP képződésének növekedéséhez vezet bennük.

Endothelium-dependens hyperpolarizing factor (EDHF) - szerkezetében nem azonosítható NO-ként vagy prosztaciklinként. Az EDHF az artériás fal simaizomrétegének hiperpolarizációját és ennek megfelelően annak relaxációját okozza. G. Edwards és mtsai. (1998) megállapították, hogy az EDHF nem más, mint K+, amelyet az endothel sejtek választanak ki az artéria falának myoendoteliális terébe, ha az utóbbi megfelelő ingernek van kitéve. Az EDHF fontos szerepet játszik a vérnyomás szabályozásában.

Az adrenomedulint az érfal, mind a pitvarok, mind a szívkamrák, valamint a cerebrospinális folyadék tartalmazza. Vannak arra utaló jelek, hogy az adrenomedulint a tüdő és a vese képes szintetizálni. Az adrenomedulin serkenti az endotél NO termelését, ami elősegíti az értágulatot, tágítja a veseereket és növeli a glomeruláris filtrációs rátát és a diurézist, fokozza a natriurézist, csökkenti a simaizomsejtek proliferációját, megakadályozza a hipertrófia kialakulását, valamint a szívizom és a vér átépülését. gátolja az aldoszteron és az ET szintézisét.

A vaszkuláris endotél következő funkciója a hemosztázis reakciókban való részvétel a protrombogén és antitrombogén faktorok felszabadulása miatt.

A protrombogén faktorok csoportját a következő szerek képviselik.

A thrombocyta növekedési faktor (PDGF) a fehérje növekedési faktorok csoportjának leginkább tanulmányozott tagja. A PDGF megváltoztathatja a sejt proliferációs állapotát, befolyásolva a fehérjeszintézis intenzitását, de anélkül, hogy befolyásolná a korai válasz gének, például a c-myc és a c-fos transzkripciójának fokozását. A vérlemezkék maguk nem szintetizálnak fehérjét. A PDGF szintézise és feldolgozása megakariocitákban - csontvelősejtekben, a vérlemezkék prekurzoraiban - történik, és vérlemezke α-granulátumokban tárolódik. Míg a PDGF a vérlemezkék belsejében van, más sejtek számára hozzáférhetetlen, azonban a trombinnal való kölcsönhatás során vérlemezke-aktiválódás következik be, majd a tartalom felszabadul a szérumba. A vérlemezkék jelentik a PDGF fő forrását a szervezetben, ugyanakkor kimutatták, hogy néhány más sejt is képes szintetizálni és kiválasztani ezt a faktort: ​​ezek főként mezenchimális eredetű sejtek.

Szöveti plazminogén aktivátor inhibitor-1 (ITAP-1) - endoteliociták, simaizomsejtek, megakariociták és mezoteliális sejtek termelik; inaktív formában vérlemezkékben rakódik le, és szerpin. Az ITAP-1 szintje a vérben nagyon pontosan szabályozott, és számos kóros állapot esetén megemelkedik. Termelését serkenti a trombin, transzformáló növekedési faktor β, thrombocyta növekedési faktor, IL-1, TNF-α, inzulinszerű növekedési faktor, glükokortikoidok. Az ITAP-1 fő funkciója a fibrinolitikus aktivitás korlátozása a hemosztatikus dugó helyére a tPA gátlásával. Ez könnyen megtehető, mivel nagyobb tartalma az érfalban, mint a szöveti plazminogén aktivátor. Így a károsodás helyén az aktivált vérlemezkék túlzott mennyiségű ITAP-1-et választanak ki, megakadályozva a fibrin idő előtti lízisét.

A szöveti plazminogén aktivátor-2 inhibitor (ITAP-2) az urokináz fő inhibitora.

Von Willebrand faktor (VIII - vWF) - az endotéliumban és a megakariocitákban szintetizálódik; serkenti a trombusképződés megindulását: elősegíti a vérlemezke-receptorok kötődését a vaszkuláris kollagénhez és fibronektinhez, fokozza a vérlemezkék adhézióját és aggregációját. Ennek a faktornak a szintézise és felszabadulása fokozódik a vazopresszin hatására, az endotélium károsodásával. Mivel minden stressz körülmény fokozza a vazopresszin felszabadulását, így stressz, szélsőséges körülmények között az érrendszeri trombogenitás fokozódik.

Az AT II gyorsan metabolizálódik (felezési idő - 12 perc) az aminopeptidáz A részvételével az AT III képződésével, majd az aminopeptidáz N - angiotenzin IV hatására, amelyek biológiai aktivitással rendelkeznek. Az AT IV feltehetően részt vesz a hemosztázis szabályozásában, közvetíti a glomeruláris filtráció gátlását.

Fontos szerepet játszik a fibronektin, egy glikoprotein, amely két láncból áll, amelyeket diszulfidkötések kapcsolnak össze. Az érfal összes sejtje, a vérlemezkék termelik. A fibronektin a fibrinstabilizáló faktor receptora. Elősegíti a vérlemezkék tapadását, részt vesz a fehérvérrög képződésében; megköti a heparint. A fibrinhez csatlakozva a fibronektin megvastagítja a trombust. A fibronektin hatására a simaizomsejtek, a hámsejtek és a fibroblasztok növelik a növekedési faktorokkal szembeni érzékenységüket, ami az erek izomfalának megvastagodását és a teljes perifériás érellenállás növekedését okozhatja.

A thromboszpondin egy glikoprotein, amelyet nem csak az ér endotélium termel, hanem a vérlemezkékben is megtalálható. Komplexeket képez a kollagénnel, a heparinnal, amely erős aggregáló faktor közvetíti a vérlemezkék adhézióját a szubendotéliumhoz.

Thrombocyta-aktiváló faktor (PAF) - különböző sejtekben (leukociták, endothelsejtek, hízósejtek, neutrofilek, monociták, makrofágok, eozinofilek és vérlemezkék) képződik, erős biológiai hatású anyagokra utal.

A PAF részt vesz az azonnali allergiás reakciók patogenezisében. Serkenti a thrombocyta aggregációt a XII faktor (Hageman faktor) ezt követő aktiválásával. Az aktivált XII-es faktor pedig aktiválja a kininek képződését, amelyek közül a legfontosabb a bradikinin.

Az antitrombogén faktorok csoportját a következő biológiailag aktív anyagok képviselik.

Szöveti plazminogén aktivátor (tPA, III-as faktor, tromboplasztin, TPA) - a szerin proteáz katalizálja az inaktív plazminogén proenzim átalakulását aktív plazmin enzimmé, és a fibrinolízis rendszer fontos összetevője. A tPA egyike azon enzimeknek, amelyek leggyakrabban részt vesznek az alapmembrán, az extracelluláris mátrix elpusztításában és a sejtinvázióban. Az endotélium termeli, és az érfalban lokalizálódik. A tPA egy foszfolipoprotein, egy endothel aktivátor, amely különféle ingerekre válaszul kerül a véráramba.

A fő funkciók a véralvadás külső mechanizmusa aktiválásának beindítására korlátozódnak. Nagy affinitása van a vérben keringő F.VII-hez. Ca2+ ionok jelenlétében a TAP komplexet képez az f.VII-vel, ennek konformációs változásait okozva, és ez utóbbit f.VIIa szerin proteázzá alakítja. A kapott komplex (f.VIIa-T.f.) az f.X-et f.Xa szerinproteázzá alakítja. A TAP-VII-es faktor komplex képes mind a X-es, mind a IX-es faktor aktiválására, ami végső soron elősegíti a trombin képződését.

A trombomodulin egy proteoglikán, amely az erekben található, és a trombin receptora. Az ekvimoláris thrombin-trombomodulin komplex nem idézi elő a fibrinogén fibrinné való átalakulását, felgyorsítja a trombin antitrombin III általi inaktiválását, és aktiválja a protein C-t, a fiziológiás véralvadásgátlók (véralvadásgátlók) egyikét. A trombinnal kombinálva a trombomodulin kofaktorként működik. A trombomodulinhoz kapcsolódó trombin az aktív központ konformációjának változása következtében érzékenyebbé válik az antitrombin III általi inaktiválására, és teljesen elveszíti a fibrinogénnel való kölcsönhatás és a vérlemezkék aktiválásának képességét.

A vér folyékony állapotát a mozgása, a véralvadási faktorok endotélium általi adszorpciója és végül a természetes antikoagulánsok tartják fenn. Ezek közül a legfontosabbak az antitrombin III, protein C, protein S, valamint a külső koagulációs mechanizmus gátlója.

Antitrombin III (AT III) - semlegesíti a trombin és más aktivált véralvadási faktorok (XIIa faktor, XIa faktor, Xa faktor és IXa faktor) aktivitását. Heparin hiányában az AT III trombinnal való komplexképződése lassan megy végbe. Amikor az AT III lizin oldalláncai kötődnek a heparinhoz, konformációs eltolódások mennek végbe a molekulájában, ami hozzájárul az AT III reaktív hely és a trombin aktív centrumának gyors kölcsönhatásához. A heparin ezen tulajdonsága alapozza meg véralvadásgátló hatását. Az AT III komplexeket képez az aktivált véralvadási faktorokkal, blokkolva azok hatását. Ezt a reakciót az érfalban és az endotélsejteken a heparinszerű molekulák felgyorsítják.

A C-protein egy K-vitamin-függő fehérje, amely a májban szintetizálódik, és amely a trombomodulinhoz kötődik, és a trombin hatására aktív proteázzá alakul. Az S-proteinnel kölcsönhatásba lépő aktivált C-protein elpusztítja az Va-t és a VIIIa-t, leállítva a fibrin képződését. Az aktivált protein C serkentheti a fibrinolízist is. A protein C szintje nem olyan erősen kapcsolódik a trombózisra való hajlamhoz, mint az AT III szintje. Ezenkívül a C protein serkenti a szöveti plazminogén aktivátor felszabadulását az endotélsejtek által. A Protein S a protein C kofaktora.

A Protein S a protrombin komplex egyik faktora, a protein C kofaktora. Az AT III, protein C és protein S szintjének csökkenése vagy ezek szerkezeti rendellenességei a véralvadás fokozódásához vezetnek. Protein S - K-vitamin - függő egyláncú plazmafehérje, az aktivált protein C kofaktora, amellyel együtt szabályozza a véralvadás sebességét. A protein S szintetizálódik májsejtekben, endothel sejtekben, megakariocitákban, Leiding sejtekben és agysejtekben is. A Protein S az aktivált protein C nem enzimatikus kofaktoraként működik, amely egy szerin-proteáz, amely részt vesz az Va és VIIIa faktorok proteolitikus lebontásában.

Az erek és a simaizomsejtek növekedését befolyásoló összes tényező stimulánsokra és gátlókra oszlik. Az alábbiakban felsoroljuk a fő stimulánsokat.

Az oxigén kulcsfontosságú aktív formája a gyök-anion szuperoxid (Ō2), amely akkor képződik, amikor egy elektront adunk az oxigénmolekulához alapállapotban. Az Ō2 veszélyes, mert károsíthatja a vas-kén klasztereket tartalmazó fehérjéket, például az akonitázt, a szukcinát-dehidrogenázt és a NADH-ubikinon-oxidoreduktázt. Savas pH-értékeken az Ō2 protonálhatóbb peroxidgyökké alakítható. Két elektron hozzáadása egy oxigénmolekulához vagy egy elektron hozzáadása az Ō2-hez H2O2 képződéséhez vezet, amely közepesen erős oxidálószer.

Bármely reaktív vegyület veszélye nagymértékben függ a stabilitásuktól. Az exogén módon képződött Ō2 bejuthat a sejtbe, és (az endogénekkel együtt) különféle károsodásokhoz vezető reakciókban vesz részt: telítetlen zsírsavak peroxidációja, fehérje SH csoportjainak oxidációja, DNS károsodás stb.

Endothelsejt-növekedési faktor (béta-endotheliális sejtnövekedési faktor) – az endothelsejtek növekedési faktorának tulajdonságaival rendelkezik. Az ECGF-molekula aminosavszekvenciájának 50%-a megfelel a fibroblaszt növekedési faktor (FGF) szerkezetének. Mindkét peptid hasonló heparin-affinitást és angiogén aktivitást mutat in vivo. Az alap fibroblaszt növekedési faktor (bFGF) a tumor angiogenezis egyik fontos indukálója.

Az erek és a simaizomsejtek növekedésének fő gátlóit a következő anyagok képviselik.

Az endothel natriuretikus peptid C - főként az endotéliumban termelődik, de megtalálható a pitvarok szívizomjában, a kamrákban és a vesékben is. A CNP vazoaktív hatású, amely az endothel sejtekből választódik ki, és parakrin módon hat a simaizomsejtek receptoraira, értágulatot okozva. A CNP szintézis NO-hiány esetén fokozódik, ami kompenzáló jelentőségű az artériás magas vérnyomás és az atherosclerosis kialakulásában.

Az α2 makroglobulin egy glikoprotein, amely az α2-globulinokhoz tartozik, és egyetlen polipeptid lánc, amelynek molekulatömege 725 000 kDa. Semlegesíti az α2-antiplazminnal való kölcsönhatás után nem inaktivált plazmint. Gátolja a trombin aktivitást.

A heparin kofaktor II egy glikoprotein, egyláncú polipeptid, amelynek molekulatömege 65 000 kDa. Koncentrációja a vérben 90 mcg / ml. Inaktiválja a trombint, komplexet képezve vele. A reakció nagymértékben felgyorsul dermatán-szulfát jelenlétében.

A vaszkuláris endotélium olyan tényezőket is termel, amelyek befolyásolják a gyulladás kialakulását és lefolyását.

Gyulladásgátlókra és gyulladásgátlókra osztják őket. Az alábbiakban felsoroljuk a gyulladást elősegítő tényezőket.

A tumornekrózis faktor-α (TNF-α, cachectin) egy pirogén, amely nagymértékben megkettőzi az IL-1 hatását, de fontos szerepet játszik a Gram-negatív baktériumok által okozott szeptikus sokk patogenezisében is. A TNF-α hatására a H2O2 és más szabad gyökök képződése a makrofágok és neutrofilek által meredeken megnövekszik. Krónikus gyulladásban a TNF-α aktiválja a katabolikus folyamatokat, és így hozzájárul a cachexia kialakulásához.

A TNF-α tumorsejtre gyakorolt ​​citotoxikus hatása a DNS lebomlásával és a mitokondriális működés károsodásával jár.

A C-reaktív protein (C-RP) az endoteliális diszfunkció indikátoraként szolgálhat. Elegendő információ gyűlt össze a CRP és az érfali léziók kialakulása közötti kapcsolatról, valamint e folyamatban való közvetlen részvételéről. Ennek fényében a C-RP szintet ma az agyi érbetegségek (stroke), a szív (szívroham) és a perifériás érrendszeri rendellenességek szövődményeinek megbízható előrejelzőjének tekintik. A CRP közvetíti az érfal károsodásának kezdeti stádiumait: az endothel adhéziós molekulák aktiválódását (ICAM-l, VCAM-l), a kemotaktikus és gyulladást elősegítő faktorok szekrécióját (MCP-1 - kemotaktikus fehérje a makrofágokhoz, IL-6), elősegíti az immunsejtek toborzását és az endotéliumhoz való tapadását. Ezenkívül a szívinfarktus, az atherosclerosis és a vasculitis érintett ereinek falában talált CRP-lerakódásokra vonatkozó adatok szintén a CRP szerepére utalnak az érfal károsodásában.

A fő gyulladáscsökkentő faktor a nitrogén-monoxid (funkcióit fent mutatjuk be).

Így a vaszkuláris endotélium, amely a vér és a test más szöveteinek határán van, a biológiailag aktív anyagoknak köszönhetően teljes mértékben ellátja fő funkcióit: a hemodinamikai paraméterek szabályozását, a trombózist és a hemosztázis folyamatokban való részvételét, a gyulladásban és az angiogenezisben való részvételt.

Az endotélium funkciójának vagy szerkezetének megsértése esetén az általa kiválasztott biológiailag aktív anyagok spektruma drámaian megváltozik. Az endotélium elkezd aggregánsokat, koagulánsokat, érösszehúzó anyagokat kiválasztani, és ezek egy része (a renin-angiotenzin rendszer) az egész szív- és érrendszerre hat. Kedvezőtlen körülmények között (hipoxia, anyagcserezavarok, érelmeszesedés stb.) az endotélium számos kóros folyamat elindítójává (vagy modulátorává) válik a szervezetben.

Recenzensek:

Berdicsevszkaja E.M., az orvostudományok doktora, professzor, vezető. Élettani Tanszék, Szövetségi Állami Oktatási Felsőoktatási Intézet "Kubani Állami Testkultúra, Sport és Turisztikai Egyetem", Krasznodar;

Bykov I.M., az orvostudományok doktora, professzor, vezető. Alapvető és Klinikai Biokémiai Osztály, Állami Költségvetési Szakmai Felsőoktatási Intézmény, KubGMU, Oroszország Egészségügyi és Szociális Fejlesztési Minisztériuma, Krasznodar.

A mű 2011.10.03-án érkezett a szerkesztőséghez.

Bibliográfiai hivatkozás

Kade A.Kh., Zanin S.A., Gubareva E.A., Turovaya A.Yu., Bogdanova Yu.A., Apsalyamova S.O., Merzlyakova S.N. AZ VASZKULIS ENDOTÉLIUM ÉLETTANI FUNKCIÓI // Fundamental Research. - 2011. - 11-3. – P. 611-617;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=29285 (hozzáférés dátuma: 2019.12.13.). Felhívjuk figyelmüket a Természettudományi Akadémia kiadója által kiadott folyóiratokra.

Mi az endotélium?
Endothel speciális sejtek borítják a belsőt
az erek, a nyirokerek és a szívüregek felszínén. Elválasztja a véráramlást az érfal mélyebb rétegeitől, és határként szolgál közöttük.

A szervezet különböző rendszereinek, köztük az idegrendszernek is a normális működése szempontjából fontos, hogy a véráramlás segítségével minden sejt és neuron megfelelően megkapja a "tápanyagokat".
Miért, a nagy, kicsi és legkisebb erek állapota, és különösen azok belső fala - az endotélium - a legfontosabb.

Az endotélium aktív szerv. Folyamatosan nagy mennyiségű biológiailag aktív anyagot (BAS) termel. Fontosak a véralvadás folyamatában, az értónus szabályozásában és a vérnyomás stabilizálásában. Az "endoteliális" biológiailag aktív anyagok részt vesznek az agyi anyagcsere folyamatában, fontosak a vesék szűrési funkciójához és a szívizom kontraktilitásához.

Különleges szerepe van az endotélium integritásának állapotának. Bár nem sérült, aktívan szintetizál különféle BAS-faktorokat.
Alvadásgátló, ugyanakkor kitágítja az ereket, és megakadályozza a simaizmok növekedését, amelyek szűkíthetik ezt a lument.
Az egészséges endotélium az optimális mennyiségű nitrogén-monoxidot (NO) szintetizálja, amely az ereket kitágult állapotban tartja, és megfelelő véráramlást biztosít, különösen az agyban.

NO – aktív angioprotektor, segít megelőzni az érfal kóros átstrukturálódását, az atherosclerosis és az artériás magas vérnyomás progresszióját, antioxidáns, gátló a vérlemezke aggregáció és adhézió ellen.

Az angiotenzin – egy átalakító enzim (ACE) – szintén képződik, ha az endotélium károsodik. Az angiotenzin I inaktív anyagot aktívvá - angiotenzin II -vé alakítja.
Az angiotenzin II befolyásolja az erek tónusának növekedését, elősegíti az artériás magas vérnyomás kialakulását, a hasznos NO átalakulásátaktív oxidáló gyök, melynek káros hatása van.

Az endotélium szintetizálja a véralvadásban szerepet játszó faktorokat (trombomodulint, von Willebrand faktort, trombospondint).
Így az endotélium által folyamatosan termelt biológiailag aktív anyagok jelentik a megfelelő véráramlás alapját. Befolyásolják az érfal állapotát (görcsöt vagy relaxációt) és a véralvadási faktorok aktivitását.

A normálisan működő endotélium megakadályozza a vérlemezkék adhézióját (az érfalhoz tapadását), a vérlemezkék aggregációját (az egymáshoz tapadását), csökkenti a véralvadást és az érgörcsöt.

De ha szerkezete megváltozik, funkcionális zavarok is előfordulnak. Az endotélium a szükségesnél többet "termel" káros hatóanyagokat - aggregánsokat, koagulánsokat, érszűkítőket. Káros hatással vannak az egész keringési rendszer munkájára, betegségekhez vezetnek, beleértve a koszorúér-betegséget, érelmeszesedést, artériás magas vérnyomást és másokat.
A hatóanyagok termelésének egyensúlyhiányát ún endothel diszfunkció (DE).
A DE mikro- és makro-angiopátiához vezet. Cukorbetegségben a mikroangiopátia a retino - és a nefropátia, a makroangiopátia - kialakulásához vezet az ateroszklerózis kialakulásához, amely károsítja a szív, az agy, a végtagok perifériás artériáit, gyakrabban az alsó artériákat. Bármely angiopátiát a "Virchow" triád jellemez - az endotélium változása, a véralvadási és antikoaguláns rendszer megsértése, valamint a véráramlás lelassulása.
A DE egyrészt az értágító (vazodilatáló), antitrombotikus, angioprotektív faktorok, másrészt az érszűkítő (vazokonstriktor), protrombicus, proliferatív faktorok termelődésének egyensúlyhiánya.

A DE egyrészt az egyik fontos patogenetikai mechanizmus

az agy, a szív és más szervek érbetegségeinek kialakulása (például koszorúér-betegség), másrészt e problémák önálló kockázati tényezője.

Minél kifejezettebb, annál jobban szenvednek az agyi (és minden más szerv és szövet) erek, különösen a legkisebbek és a legkisebbek. A mikrokeringés megzavarodik, a sejtek megkapják a szükséges tápanyagot.

Közvetve a DE súlyossága bizonyos biokémiai vérparaméterek alapján – az endotéliumot károsító tényezők szintjén – ítélhető meg. Az endothel károsodás közvetítőinek nevezik őket.

Ezek közé tartozik a hiperglikémia, hiperhomociszteinemia, emelkedett szérum trigliceridek, mikroalbuminuria, megváltozott vér citokinek szintje és a vér NO-koncentrációjának csökkenése.
Ezen mutatók változásának mértéke korrelál az endothel diszfunkció mértékével, következésképpen az érrendszeri rendellenességek súlyosságával és a különféle szövődmények (szívroham, , IHD stb.).

Az endothel károsodás mutatóinak időben történő felismerése lehetővé teszi azok időben történő csökkentését, valamint a keringési rendszer és az agyi érrendszeri betegségek primer és másodlagos megelőzésének hatékonyabb végrehajtását.

Ellenőrzés: 4b3029e9e97268e2

2017. október 31. Nincs hozzászólás

Az endotélium és alapmembránja hisztohematikus gátként működik, elválasztva a vért a környező szövetek sejtközi környezetétől. Ugyanakkor az endothelsejtek sűrű és résszerű kötőkomplexekkel kapcsolódnak egymáshoz. A gátfunkció mellett az endotélium biztosítja a különféle anyagok cseréjét a vér és a környező szövetek között. A kapillárisok szintjén zajló cserefolyamat a pinocitózis, valamint az anyagok finomszálakon és pórusokon keresztül történő diffúziója segítségével történik. Az endotelociták alapmembrán komponensekkel látják el a szubendoteliális réteget: kollagént, elasztint, laminint, proteázokat, valamint ezek gátlóit: trombospondint, mukopoliszacharidokat, vigronektint, fibronektint, von Willebrand faktort és más olyan fehérjéket, amelyek nagy jelentőséggel bírnak az intercelluláris interakcióban és a sejtközötti sejtek kialakulásában. diffúz gát, amely megakadályozza a vér bejutását az extravascularis térbe. Ugyanez a mechanizmus teszi lehetővé az endotélium számára, hogy szabályozza a biológiailag aktív molekulák behatolását az alatta lévő simaizomrétegbe.

Így az endothel bélésen három erősen szabályozott módon lehet áthaladni. Először is, egyes molekulák elérhetik a simaizomsejteket azáltal, hogy áthatolnak az endotélsejtek közötti csomópontokon. Másodszor, a molekulák az endothel sejteken keresztül vezikulákon keresztül szállíthatók (a pinocitózis folyamata). Végül a lipidben oldódó molekulák mozoghatnak a lipid kettősrétegen belül.

A koszorúerek endothel sejtjei a barrier funkción túlmenően fel vannak ruházva az értónus (az érfal simaizmainak motoros aktivitása), az erek belső felületének adhéziós tulajdonságainak szabályozására is. Az endotheliociták ezen és egyéb funkcionális képességeit az határozza meg, hogy az ér lumenétől egészen a különböző biológiailag aktív molekulákat, köztük citokineket, anti- és prokoagulánsokat, antimitogéneket stb. képesek termelni. falának subintimális rétegei;

Az endotélium számos olyan anyagot képes előállítani és felszabadítani, amelyeknek érszűkítő és értágító hatása is van. Ezen anyagok részvételével megtörténik az érrendszeri tónus önszabályozása, amely jelentősen kiegészíti a vaszkuláris neuroreguláció funkcióját.

Az ép vaszkuláris endotélium értágítókat szintetizál, és emellett közvetíti a különböző biológiailag aktív véranyagok - hisztamin, szerotonin, katekolaminok, acetilkolin stb. - hatását az érfal simaizomzatán, elsősorban azok ellazulását okozva.

A vaszkuláris endotélium által termelt legerősebb értágító a nitrogén-monoxid (NO). Főbb hatásai az értágulaton kívül nemcsak a vérlemezkék adhéziójának gátlása és az endothel adhezív molekulák szintézisének gátlása miatti leukocitakivándorlás gátlása, hanem az erek simaizomsejtjeinek proliferációja is, valamint az oxidáció megakadályozása, pl. az aterogén lipoproteinek módosulása és ennek következtében felhalmozódása a szubendotéliumban (antiatherogén hatás).

Az endothel sejtekben a nitrogén-monoxid az L-arginin aminosavból képződik az endothel NO-szintáz hatására. Különféle tényezők, így az acetilkolinészteráz, a bradikinin, a trombin, az adenin nukleotidok, a tromboxán A2, a hisztamin, az endotélium, valamint az ún. a nyírófeszültségek, amelyek például a véráramlás felerősödése következtében alakulnak ki, képesek a normál endotélium által NO szintézist indukálni. Az endotélium által termelt NO a belső rugalmas membránon keresztül a simaizomsejtekhez diffundál, és ellazítja azokat. Az NO ezen hatásának fő mechanizmusa a guanilát-cikláz aktiválása a sejtmembrán szintjén, ami növeli a guanozin-trifoszfát (GTP) ciklikus guanozin-monofoszfáttá (cGMP) való átalakulását, amely meghatározza a simaizomsejtek ellazulását. Ezután számos mechanizmus aktiválódik a citoszol Ca++ csökkentésére: 1) a Ca++-ATPáz foszforilációja és aktiválása; 2) specifikus fehérjék foszforilációja, ami a Ca2+ csökkenéséhez vezet a szarkoplazmatikus retikulumban; 3) Az inozitol-trifoszfát cGMP által közvetített gátlása.

A NO-n kívül az endothel sejtek által termelt fontos értágító faktor a prosztaciklin (prosztaglandin I2, PSH2). A PGI2 értágító hatásával együtt gátolja a vérlemezkék adhézióját, csökkenti a koleszterin bejutását a makrofágokba és a simaizomsejtekbe, valamint megakadályozza az érfal megvastagodását okozó növekedési faktorok felszabadulását. Mint ismeretes, a PGI2 arachidonsavból képződik ciklooxigenáz és PC12 szintáz hatására A PGI2 termelődését különböző tényezők serkentik: trombin, bradikinin, hisztamin, nagy sűrűségű lipoproteinek (HDL), adenin nukleotidok, leukotriének, tromboxán A2, vérlemezkék -eredetű növekedési faktor (PDGF) stb. A PGI2 aktiválja az adenilát-ciklázt, ami az intracelluláris ciklikus adenozin-monofoszfát (cAMP) növekedéséhez vezet.

Az értágítókon kívül a koszorúér endothel sejtek számos érszűkítőt termelnek. Ezek közül a legjelentősebb az endothelium I.

Az endothelium I az egyik legerősebb érösszehúzó anyag, amely képes elhúzódó simaizom-összehúzódást előidézni. Az endothel I enzimes úton termelődik az endotéliumban egy prepropeptidből. Felszabadulásának serkentői a trombin, az adrenalin és a hipoxiás faktor, i.e. energiahiány. Az endoteliális I egy specifikus membránreceptorhoz kötődik, amely aktiválja a foszfolipáz C-t, és intracelluláris inozitol-foszfátok és diacil-glicerin felszabadulásához vezet.

Az inozitol-trifoszfát megköti a szarkoplazmatikus retikulumon lévő receptort, ami növeli a Ca2+ felszabadulását a citoplazmába. A citoszol Ca2+ szintjének növekedése meghatározza a simaizom-összehúzódás növekedését.

Az endotélium károsodása esetén az artériák reakciója biológiailag aktív anyagokra, a vhch. acetilkolin, katekolaminok, endothelium I, angiotenzin II perverz, például az artéria tágulása helyett érszűkítő hatás alakul ki az acetilkolin hatására.

Az endotélium a vérzéscsillapító rendszer összetevője. Az ép endotélréteg antitrombotikus/antikoaguláns tulajdonsággal rendelkezik. Az endoteliociták és a vérlemezkék felületén kialakuló negatív (hasonló) töltés kölcsönös taszítást vált ki, ami ellensúlyozza a vérlemezkék adhézióját az érfalon. Ezenkívül az endothelsejtek számos antitrombotikus és antikoaguláns faktort, PGI2-t, NO-t, heparinszerű molekulákat, trombomodulint (protein C aktivátor), szöveti plazminogén aktivátort (t-PA) és urokinázt termelnek.

Azonban az érkárosodás körülményei között kialakuló endothel diszfunkcióval az endotélium felismeri protrombotikus/prokoaguláns potenciálját. A gyulladást elősegítő citokinek és más gyulladásos mediátorok olyan anyagok termelődését indukálhatják az endoteliocitákban, amelyek hozzájárulnak a trombózis/hiperkoagulabilitás kialakulásához. Ha az erek károsodnak, a szöveti faktor, a plazminogén aktivátor inhibitor, a leukocita adhéziós molekulák és a von WUlebrand(a) faktor felszíni expressziója nő. A PAI-1 (szöveti plazminogén aktivátor inhibitor) a véralvadásgátló rendszer egyik fő összetevője, gátolja a fibrinolízist, és az endothel diszfunkció markere is.

Az endothel diszfunkció független oka lehet a szerv keringési zavarainak, mivel gyakran angiospasmust vagy vaszkuláris trombózist vált ki, ami különösen a szívkoszorúér-betegség bizonyos formáinál figyelhető meg. Emellett regionális keringési zavarok (ischaemia, súlyos artériás hiperémia) endothel diszfunkcióhoz is vezethetnek.

Az ép endotélium folyamatosan NO-t, prosztaciklint és más biológiailag aktív anyagokat termel, amelyek gátolhatják a vérlemezkék adhézióját és aggregációját. Ezen kívül expresszálja az ADPáz enzimet, amely elpusztítja az aktivált vérlemezkék által kiválasztott ADP-t, így a trombózis folyamatában való részvételük korlátozott. Az endotélium képes koagulánsokat és antikoagulánsokat termelni, számos antikoagulánst adszorbeálva a vérplazmából - heparint, C és S fehérjéket.

Ha az endotélium károsodik, felülete antitrombotikusból protrombotikussá változik. Ha a szubendoteliális mátrix pro-adhezív felülete szabaddá válik, akkor annak komponensei - adhezív fehérjék (von Willebrand faktor, kollagén, fibronektin, trombospondin, fibrinogén stb.) azonnal részt vesznek az elsődleges (vascularis-thrombocyta) kialakulásában. thrombus, majd hemocoaguláció.

Az endoteliociták által termelt biológiailag aktív anyagok, elsősorban a citokinek endokrin típusú hatásuk révén jelentős hatást gyakorolhatnak az anyagcsere folyamatokra, különösen megváltoztatják a szövetek zsírsavakkal és szénhidrátokkal szembeni toleranciáját. A zsír-, szénhidrát- és más típusú anyagcsere megsértése pedig elkerülhetetlenül az endothel diszfunkciójához vezet, annak minden következményével együtt.

A klinikai gyakorlatban az orvosnak képletesen szólva "naponta" meg kell küzdenie az endothel diszfunkció egyik vagy másik megnyilvánulásával, legyen szó artériás magas vérnyomásról, szívkoszorúér-betegségről, krónikus szívelégtelenségről stb. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy egyrészt az endothel diszfunkciója hozzájárul egy adott szív- és érrendszeri betegség kialakulásához és progressziójához, másrészt maga ez a betegség gyakran súlyosbítja az endothel károsodását.

Egy ilyen ördögi kör ("circulus vitiosus") példája lehet egy olyan helyzet, amely az artériás magas vérnyomás kialakulásának körülményei között jön létre. A megemelkedett vérnyomás érfalának hosszan tartó kitettsége végső soron az endothel diszfunkciójához vezethet, ami a vaszkuláris simaizom tónusának növekedését és az érrendszeri átépülési folyamatok beindulását eredményezi (lásd alább), aminek egyik megnyilvánulása a közeg megvastagodása ( az érfal izomrétege) és az érátmérő ennek megfelelő csökkenése. Az endoteliociták aktív részvétele az érrendszeri átalakulásban annak köszönhető, hogy képesek nagyszámú különböző növekedési faktort szintetizálni.

A lumen beszűkülése (a vaszkuláris remodelling eredménye) a perifériás ellenállás jelentős növekedésével jár együtt, amely a szívkoszorúér-elégtelenség kialakulásának és progressziójának egyik kulcstényezője. Ez egy ördögi kör kialakulását („bezárását”) jelenti.

Endothel és proliferációs folyamatok. Az endothelsejtek képesek serkentőket és gátlószereket is termelni az érfal simaizmainak növekedéséhez. Ép endotélium esetén a simaizmokban a proliferációs folyamat viszonylag nyugodt.

Az endothelréteg kísérleti eltávolítása (deendothelializáció) simaizomzat proliferációt eredményez, ami az endothel bélés helyreállításával gátolható. Ahogy korábban említettük, az endotélium hatékony gátként szolgál, hogy megakadályozza a simaizomsejteket a vérben keringő különböző növekedési faktorok hatásának. Ezenkívül az endothel sejtek olyan anyagokat termelnek, amelyek gátló hatással vannak az érfalban zajló proliferációs folyamatokra.

Ezek közé tartozik az NO, a különböző glükózaminoglikánok, köztük a heparin és a heparin-szulfát, valamint a transzformáló növekedési faktor (3 (TGF-(3). A TGF-J3), amely az intersticiális kollagén génexpresszió legerősebb induktora, bizonyos körülmények között képes gátolni a vaszkuláris proliferáció a visszacsatolási mechanizmus mentén.

Az endothelsejtek számos olyan növekedési faktort is termelnek, amelyek képesek serkenteni az érfalsejtek proliferációját: A Thrombocyta Growth Factor (PDGF; Thrombocyta Growth Factor) azért nevezték el, mert először a vérlemezkékből izolálták, rendkívül erős mitogén, amely serkenti DNS szintézis és sejtosztódás; endoteliális növekedési faktor (EDGF; endoteliális sejtből származó növekedési faktorok), különösen képes serkenteni a simaizomsejtek proliferációját atheroscleroticus vaszkuláris léziókban; fibroblaszt növekedési faktor (FGF; endoteliális sejtből származó növekedési faktorok); endotélium; inzulinszerű növekedési faktor (IGF; Insulin-Like Growth Factor); angiotenzin II (in vitro kísérletek azt találták, hogy az AT II aktiválja a növekedési citokinek transzkripciós faktorát, ezáltal fokozza a simaizomsejtek és kardiomiociták proliferációját és differenciálódását).

A növekedési faktorokon kívül az érfal-hipertrófia molekuláris induktorai közé tartoznak: mediátor fehérjék vagy G-fehérjék, amelyek szabályozzák a sejtfelszíni receptorok konjugációját növekedési faktorok effektor molekuláival; receptorfehérjék, amelyek az észlelés specifitását biztosítják, és befolyásolják a cAMP és cGMP második hírvivők képződését; a simaizomsejtek hipertrófiáját meghatározó gének transzdukcióját szabályozó fehérjék.

Endothel és a leukociták emigrációja. Az endoteliális sejtek számos olyan faktort termelnek, amelyek fontosak a leukociták feltöltéséhez az intravaszkuláris sérülések területén. Az endotélsejtek kemotaktikus molekulát, a monocita kemotaktikus MCP-1 fehérjét termelnek, amely vonzza a monocitákat.

Az endothel sejtek adhéziós molekulákat is termelnek, amelyek kölcsönhatásba lépnek a leukociták felszínén lévő receptorokkal: 1 - intercelluláris adhéziós molekulák ICAM-1 és ICAM-2 (intercelluláris adhéziós molekulák), amelyek a B-limfocitákon lévő receptorhoz kötődnek, és 2 - vaszkuláris sejt adhézió molekulák -1 - VCAM-1 (vascular celluláris adhéziós molekula-1), amelyek a T-limfociták és monociták felszínén lévő receptorokhoz kapcsolódnak.

Az endotélium a lipidanyagcsere egyik tényezője. A koleszterin és a trigliceridek az artériás rendszeren keresztül a lipoproteinek részeként transzportálódnak, vagyis az endotélium a lipidanyagcsere szerves része. Az endotheliociták a triglicerideket szabad zsírsavakká alakíthatják a lipoprotein lipáz enzim segítségével. A felszabaduló zsírsavak ezután bejutnak a szubendoteliális térbe, energiaforrást biztosítva a simaizom és más sejtek számára. Az endotélsejtek az aterogén kis sűrűségű lipoproteinek receptorait tartalmazzák, ami előre meghatározza részvételüket az érelmeszesedés kialakulásában.

Az RU 2309668 számú szabadalom tulajdonosai:

A találmány az orvostudományra, nevezetesen a funkcionális diagnosztikára vonatkozik, és felhasználható az endothel funkció non-invazív meghatározására. Ehhez a végtagban a transzmurális nyomás csökken, a pletizmográfiás jelek amplitúdója különböző nyomásokon rögzítésre kerül. Meghatározzuk azt a nyomást, amelynél a pletizmográfiás jel amplitúdója maximális, miközben a nyomást a maximális amplitúdó adott százalékának megfelelő értékre csökkentjük, okkluzív tesztet végzünk, amely során a lokalizált területtől proximálisan felhelyezett mandzsettában. a végtagból. Ezután olyan nyomást hozunk létre, amely legalább 50 Hgmm-rel meghaladja az alany szisztolés nyomását, miközben az elzáródást legalább 5 percig végezzük. A készülék két csatornából álló érzékelőegységet tartalmaz, amely képes a perifériás artériák pulzusgörbéinek rögzítésére. Nyomásfejlesztő egység, amely úgy van beállítva, hogy fokozatosan növekvő nyomást hozzon létre a mandzsettában. Elektronikus egység, amely a pletizmográfiás jel maximális amplitúdójának megfelelő mandzsettanyomás meghatározására és a nyomásgeneráló egység vezérlésére van beállítva, hogy a mandzsettában a pletizmográfiai jel amplitúdójának megfelelő nyomást állítson be, amely a maximális amplitúdó előre meghatározott százaléka. , míg az érzékelő egység az elektronikus egységhez csatlakozik, melynek kimenetére a nyomásfejlesztő egység. Az igényelt találmány javítja az endoteliális funkció értékelésének megbízhatóságát, függetlenül a páciens vérnyomásától. 2 n. és 15 z.p. f-ly, 6 ill.

A találmány az orvostudományra, nevezetesen a funkcionális diagnosztikára vonatkozik, és lehetővé teszi a szív- és érrendszeri betegségek jelenlétének korai stádiumban történő kimutatását és a terápia hatékonyságának nyomon követését. A találmány lehetővé teszi az endotélium állapotának felmérését, és ennek alapján megoldja a szív- és érrendszeri betegségek korai diagnosztizálásának kérdését. A találmány a lakosság nagyszabású orvosi vizsgálata során alkalmazható.

Az utóbbi időben egyre fontosabbá válik a szív- és érrendszeri betegségek korai felismerésének problémája. Ehhez a szabadalmi és tudományos irodalomban leírt diagnosztikai eszközök és módszerek széles skáláját alkalmazzák. így az 5 343 867 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom eljárást és eszközt ismertet az érelmeszesedés korai diagnosztizálására, impedancia pletizmográfiával az alsó végtagok ereiben a pulzushullám jellemzőinek azonosítására. Kimutatták, hogy a véráramlási paraméterek a vizsgált artériára kívülről gyakorolt ​​nyomástól függenek. A pletizmogram maximális amplitúdóját nagymértékben meghatározza a transzmurális nyomás értéke, amely az éren belüli artériás nyomás és a tonométer mandzsetta segítségével kívül kifejtett nyomás különbsége. A maximális jelamplitúdót nulla transzmurális nyomáson határozzuk meg.

Az artériás erek felépítése és fiziológiája szempontjából ez a következőképpen ábrázolható: a mandzsetta nyomása átkerül az artéria külső falára, és egyensúlyba hozza az artériás belső nyomást az artéria belső faláról. Ugyanakkor az artéria falának megfelelősége élesen megnő, és az áthaladó pulzushullám nagy mértékben megfeszíti az artériát, pl. az artéria átmérőjének növekedése azonos pulzusnyomás mellett nagy lesz. Ez a jelenség jól látható a vérnyomás regisztrálásakor felvett oszcillometrikus görbén. Ezen a görbén a maximális oszcilláció akkor következik be, ha a mandzsetta nyomása megegyezik az átlagos artériás nyomással.

A 6 322 515 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás eljárást és eszközt ismertet a kardiovaszkuláris rendszer számos paraméterének meghatározására, beleértve azokat is, amelyeket az endotélium állapotának felmérésére használnak. Itt fotodiódákat és fotodetektorokat használtak szenzorként a pulzushullám meghatározásához, valamint a reaktív hiperémiával járó teszt előtt és után a digitális artérián rögzített fotopletizmográfiai (PPG) görbék elemzését végezték el. Amikor ezeket a görbéket rögzítettük, egy mandzsettát helyeztek az ujjra az optikai érzékelő fölé, amelyben 70 Hgmm nyomás keletkezett.

A 6 939 304 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás eljárást és berendezést ismertet az endoteliális funkció non-invazív kiértékelésére PPG érzékelő alkalmazásával.

A 6 908 436 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás eljárást ismertet az endotélium állapotának meghatározására pulzushullám terjedési sebességének mérésével. Ehhez kétcsatornás pletizmográfot használnak, az érzékelőket az ujj falanxára szerelik fel, az elzáródást a vállon elhelyezett mandzsetta segítségével hozzák létre. Az artériás fal állapotának változását a pulzushullám terjedésének késleltetése értékeli. A 20 ms-os vagy annál nagyobb késleltetési érték az endotélium normál működését megerősítő tesztnek tekinthető. A késleltetés meghatározását azon a karon rögzített PPG görbével való összehasonlítással végezzük, amelyen az elzáródási tesztet nem végezték el. Az ismert módszer hátránya azonban, hogy a késleltetést úgy határozzák meg, hogy az elmozdulást a szisztolés emelkedés előtti minimum tartományában mérik, azaz a szisztolés emelkedés előtt. egy nagyon változó régióban.

Az igényelt módszer és eszköz legközelebbi analógja a 2220653 számú RF szabadalomban ismertetett eljárás és eszköz a páciens fiziológiai állapotában bekövetkezett változások non-invazív meghatározására. Egy ismert módszer a perifériás artériás tónus monitorozásából áll úgy, hogy mandzsettát helyeznek a pulzusérzékelőkre, és a mandzsettában lévő nyomást 75 Hgmm-re növelik, majd 5 percig mérik a vérnyomást a mandzsettában a szisztolés feletti nyomás növekedésével, és tovább rögzítik a pulzushullámot. PPG-módszerrel két kézzel, majd a PPG-görbe amplitúdóanalízisét végezzük a befogás előtti és utáni mérésekhez viszonyítva, meghatározzuk a PPG jel növekedését. Az ismert eszköz tartalmaz egy érzékelőt a nyomás mérésére mandzsettával, egy fűtőelemet a test elhelyezett felületének melegítésére és egy processzort a mért jelek feldolgozására.

Az ismert módszer és eszköz azonban nem biztosítja a vizsgálatok nagy megbízhatóságát a mérések alacsony pontossága és a páciens nyomásának ingadozásától való függése miatt.

Az endothel diszfunkció olyan szív- és érrendszeri betegségek (CVD) kockázati tényezőinek jelenlétében fordul elő, mint a hiperkoleszterinémia, az artériás magas vérnyomás, a dohányzás, a hiperhomociszteinemia, az életkor és mások. Megállapítást nyert, hogy az endotélium olyan célszerv, amelyben patogenetikailag realizálódnak a CVD kialakulásának kockázati tényezői. Az endotélium állapotának felmérése egy „barométer”, amely lehetővé teszi a szív- és érrendszeri betegségek korai diagnosztizálását. Egy ilyen diagnózis lehetővé teszi, hogy eltérjen a megközelítéstől, amikor egy sor biokémiai vizsgálat elvégzésére van szükség (a koleszterinszint, az alacsony és nagy sűrűségű lipoproteinek, a homocisztein stb. szintjének meghatározása) a kockázati tényező jelenlétének azonosítása érdekében. Gazdaságilag ésszerűbb a populáció szűrése az első szakaszban a betegség kialakulásának kockázatának integrált mutatójával, amely az endotélium állapotának felmérése. Az endotél állapotának felmérése a terápia tárgyiasítása szempontjából is rendkívül lényeges.

Az igényelt találmányokkal megoldandó feladat egy fiziológiailag alátámasztott, non-invazív módszer és eszköz megalkotása a vizsgált beteg endothel funkcióinak állapotának megbízható meghatározására, a beteg állapotától függően differenciált megközelítést biztosítva, rendszerre épülve. PPG jel konvertálására, erősítésére és rögzítésére az elzáródási vizsgálat előtt és után az adott nyomás vagy a lokalizált artériára lokálisan kifejtett erő értékének optimális hatására.

Az igényelt eszköz és módszer alkalmazásával elért technikai eredmény az endothel funkció felmérésének megbízhatóságának növelése, függetlenül a páciens vérnyomásától.

A módszer egy részében a technikai eredmény annak köszönhető, hogy a végtagban a transzmurális nyomás csökken, a pletizmográfiás jelek amplitúdója különböző nyomásokon rögzítésre kerül, meghatározzák azt a nyomást, amelynél a PG jel amplitúdója maximális, a nyomást a maximális amplitúdó adott %-ának megfelelő értékre csökkentjük, okklúziós teszt, amely során a végtag lokalizált területéhez közeli mandzsettát legalább 50 Hgmm-rel magasabb nyomás alá helyezzük, mint a szisztolés nyomás. Az okklúziót legalább 5 percig végezzük.

A technikai eredményt fokozza, hogy a transzmurális nyomást csökkentik egy mandzsetta felhelyezésével, amelyben nyomás keletkezik a végtag területén.

A végtag szövetére gyakorolt ​​nyomás diszkréten, 5 Hgmm-es lépésekben növekszik. és 5-10 másodperces lépésidővel regisztrálja a PG jel amplitúdóját.

Az elhelyezkedő artériában a transzmurális nyomás csökkentésére helyileg mechanikai erőt alkalmaznak a végtag szöveteire.

Az elhelyezkedő artériában a transzmurális nyomás csökkentése érdekében a hidrosztatikus nyomást úgy csökkentjük, hogy a végtagot egy előre meghatározott magasságra emeljük a szív szintjéhez képest.

A transzmurális nyomás azon értékének kiválasztása után, amelynél a PG jel amplitúdója a PG jel maximális növekedésének 50%-a, a lokalizált artéria közelében elhelyezett okkluzális mandzsettában szupraszisztolés nyomás jön létre, és pletizmográfiás jelet rögzítünk. .

A lokalizált artéria közelében elhelyezett okkluzív mandzsetta legalább 5 perces expozíciója után a nyomás nullára csökken, és a PG jel változásainak regisztrálása egyszerre történik két referencia- és tesztcsatornán legalább 3 percig. .

Az okklúziós teszt után regisztrált pletizmográfiás jelet amplitúdó- és időanalízissel egyidejűleg elemzik a két referencia- és tesztcsatornából nyert adatok alapján.

Az amplitúdóanalízis során a jelamplitúdó értékeit a referencia- és a tesztcsatornákban, a jelamplitúdó növekedési sebességét a tesztcsatornában, a jelamplitúdók arányát a különböző transzmurális nyomásértékeken elért maximumokhoz. összehasonlítják az elzáródási teszt után kapott maximális jellel.

Az időelemzés elvégzésekor a referencia- és tesztcsatornákból nyert pletizmográfiai görbék összehasonlítása, a jel normalizálása, majd a késleltetési idő vagy a fáziseltolás meghatározása történik.

A készülék műszaki eredményét annak köszönheti, hogy a készülék kétcsatornás, perifériás artériákból impulzusgörbék regisztrálására képes szenzoregységet, nyomást generáló egységet tartalmaz, amely képes létrehozni fokozatos nyomás a mandzsettában, és egy elektronikus egység, amely képes meghatározni a mandzsettában lévő nyomást, amely megfelel a PG jel maximális amplitúdójának, és a nyomásfejlesztő egység vezérlése a mandzsetta amplitúdójának megfelelő nyomás beállítására. PG jel, amely a maximális amplitúdó növekedésének előre meghatározott százalékát teszi ki, miközben az érzékelő egység csatlakozik az elektronikus egységhez, amelynek kimenetére a nyomásfejlesztő egység csatlakozik.

A technikai eredményt javítja az a tény, hogy a nyomásfejlesztő egység úgy van beállítva, hogy fokozatosan, 5 Hgmm-es lépésekben növekvő nyomást hozzon létre a mandzsettában. Művészet. és a lépés időtartama 5-10 másodperc.

Az érzékelő blokk mindegyik csatornában tartalmaz egy infravörös diódát és egy fotodetektort, amely lehetővé teszi a kiválasztott területen áthaladó fényjel regisztrálását.

Az egyes csatornákban található szenzorblokk infravörös diódát és fotodetektort tartalmaz, amely a helyszínről visszaverődő szórt fényjel rögzítésére alkalmas.

Az érzékelő egység impedanciamérő elektródákat vagy Hall-érzékelőket, vagy elektromosan vezető anyaggal töltött rugalmas csövet tartalmaz.

A fotodetektor egy szűrőhöz van csatlakoztatva, amely képes kivonni az impulzuskomponenst a teljes jelből.

Az érzékelő egység olyan eszközöket tartalmaz, amelyek az elhelyezett testrész beállított hőmérsékletét tartják fenn.

Az eszköz tartalmaz egy folyadékkristályos kijelzőt az endoteliális funkció értékelésének eredményeinek megjelenítésére és/vagy egy elektronikus egységhez csatlakoztatott interfészt, amely az endoteliális funkcióra vonatkozó adatokat számítógépre továbbítja.

Az igényelt találmányok műszaki lényege és az alkalmazásukkal elért műszaki eredmény elérésének lehetősége érthetőbb lesz, ha egy példakénti kiviteli alakot ismertetünk a rajzok helyzetei alapján, ahol az 1. ábra a térfogati véráramlás dinamikáját szemlélteti. és a brachialis artéria átmérője okkluzív teszt során, a 2. ábrán a PPG jel kialakulásának diagramja, a 3. ábrán a PPG görbének, a 4. ábrán a transzmurális nyomás különböző értékeinél kapott PPG görbék családja látható. a kontrollcsoportba tartozó betegeknél az 5. ábra a hidrosztatikus nyomás változásának a PPG jel amplitúdójára gyakorolt ​​hatását mutatja, a 6. ábra pedig az igényelt eszköz sematikus blokkdiagramját mutatja be.

Az elektronikus egység meghatározza a nyomást az 1 mandzsettában, amely megfelel a PG jel maximális amplitúdójának, és vezérli a nyomásfejlesztő egységet, hogy beállítsa a nyomást az 1 mandzsettában a PG jel amplitúdójának megfelelően, ami egy előre meghatározott százalék. (50%) a maximális amplitúdónövekedésből. Az érzékelőblokk kivitelezése több változatban is lehetséges: az első változatban az infravörös LED 2 és a 3. fotodetektor a helyszíni területen áthaladó fényjel regisztrálásának lehetőségével a helyszíni terület ellentétes oldalán található. a végtag, a másodikban az infravörös LED 2 és a fotodetektor 3 a szórt fényjel elhelyezkedési területéről visszaverődő érzékelési lehetőséggel, a megtalált ér egyik oldalán található.

Ezenkívül az érzékelőegység készülhet impedancia elektródák, vagy Hall-érzékelők, vagy elektromosan vezető anyaggal töltött rugalmas cső alapján.

Az endothel funkció értékelése a vizsgált páciens felső végtagjaira szerelt szenzoregységgel kapott PG jel regisztrálása alapján történik, majd a kapott jel elektromos átalakítása az 1. mandzsetta lineáris nyomásnövekedése során (vagy az a lokalizált artériára lokálisan kifejtett erő) a jel maximális amplitúdójáig, ezután a mandzsettában lévő nyomás vagy a lokálisan kifejtett erő rögzül, és az elzáródási vizsgálatot rögzített nyomáson vagy erőn végezzük. Ebben az esetben az érzékelőegységet az 1 mandzsetta belső oldalára szerelik fel, vagy az eszköz végén található, amely erőt hoz létre az artéria bőrfelületre való vetületének területén. Ennek a nyomásnak az automatikus beállításához a 8 digitális-analóg átalakítótól a 9 vezérlőn keresztül a nyomásfejlesztő egység 11 kompresszorához érkező PG jel amplitúdójára visszacsatolás történik.

Az okklúziós tesztet a lokalizált artériához (brachiális, radiális vagy digitális) proximálisan (váll, alkar, csukló) szerelt mandzsetta segítségével végezzük. Ebben az esetben a másik végtagtól kapott jel, amelyen az okklúziós vizsgálat nem történik meg, a referencia.

Az igényelt módszer a vizsgált páciens endothel funkciójának meghatározására két fő szakaszból áll: az első lehetővé teszi számos pletizmográfiás görbe készítését a mandzsetta 1 különböző nyomásainál (vagy a lokalizált artériára ható erők hatására), és a a második szakasz maga az okklúziós vizsgálat. Az első szakasz eredménye információ az artériás ágy viszkoelasztikus tulajdonságairól és az elzáródási vizsgálathoz szükséges nyomás vagy erő megválasztásáról. A PG jel amplitúdójának változása az alkalmazott nyomás vagy erő hatására jelzi az artéria simaizmainak tónusát és rugalmas összetevőinek (elasztin és kollagén) állapotát. A lokálisan alkalmazott nyomás vagy erő a transzmurális nyomás változásával jár együtt, melynek nagyságát az artériás nyomás és a külsőleg alkalmazott nyomás vagy erő különbsége határozza meg. A transzmurális nyomás csökkenésével a simaizmok tónusa csökken, ami az artéria lumenének növekedésével jár együtt, a transzmurális nyomás növekedésével az artéria szűkülete következik be. Ez a véráramlás miogén szabályozása, amelynek célja az optimális nyomás fenntartása a mikrocirkulációs rendszerben. Tehát amikor a nyomás a főedényben 150 Hgmm-ről változik. 50 Hgmm-ig a kapillárisokban a nyomás gyakorlatilag változatlan marad.

A simaizom tónusának változása nemcsak az artéria szűkülése vagy kitágulása formájában valósul meg, hanem az artériás fal merevségének vagy megfelelőségének növekedéséhez is vezet. A transzmurális nyomás csökkenésével az érfal simaizom apparátusa ilyen vagy olyan mértékben ellazul, ami a PPG-ben a jelamplitúdó növekedéseként nyilvánul meg. A maximális amplitúdó nullával egyenlő transzmurális nyomásnál jelentkezik. Ez vázlatosan látható a 4. ábrán, ahol az S alakú deformációs görbe azt mutatja, hogy a maximális térfogatnövekedés nullához közeli transzmurális nyomáson van meghatározva. A deformációs görbe különböző részein azonos impulzusnyomáshullámok esetén a maximális pletizmográfiai jel a nulla transzmurális nyomáshoz közeli tartományban figyelhető meg. A kontrollcsoportba tartozó betegeknél, akik életkorát és diasztolés nyomását tekintve összehasonlítható a koszorúér-betegség klinikai megnyilvánulásaiban szenvedő emberek csoportjával, a jelamplitúdó növekedése a transzmurális nyomás változásaival több mint 100% lehet (4. ábra). Míg a koszorúér-betegségben szenvedő betegek csoportjában ez az amplitúdó-növekedés nem haladja meg a 10-20%-ot.

A PG jel amplitúdójában bekövetkező változások ilyen dinamikája a transzmurális nyomás különböző értékeinél csak az artériás ágy viszkoelasztikus tulajdonságainak sajátosságaihoz köthető egészséges emberekben és különböző lokalizációjú szűkületes atherosclerosisban szenvedő betegeknél. Az artériás simaizomtónus túlnyomórészt viszkózus komponensnek tekinthető, míg az elasztin és a kollagén rostok az érfal szerkezetének tisztán rugalmas alkotóelemei. A simaizom tónusának csökkentésével a transzmurális nyomás nulla értékéhez közeledve mintegy csökkentjük a simaizom viszkózus komponensének hozzájárulását a deformációs görbéhez. Egy ilyen technika nemcsak az artériás érfal rugalmas komponenseinek deformációs görbéjének részletesebb elemzését teszi lehetővé, hanem a reaktív hiperémia jelenségének regisztrálását is kedvezőbb körülmények között egy elzáródási vizsgálat után.

Az afferens artéria átmérőjének növekedése az endothel sejtek működésével függ össze. Az okkluzív teszt utáni nyírófeszültség növekedése a nitrogén-monoxid (NO) szintézisének növekedéséhez vezet. Egy úgynevezett "flow-indukált dilatáció" lép fel. Ha az endothel sejtek működése károsodik, a nitrogén-monoxid és más vazoaktív vegyületek termelőképessége csökken, ami az áramlás okozta értágulás jelenségének hiányához vezet. Ebben a helyzetben teljes értékű reaktív hiperémia nem fordul elő. Jelenleg ezt a jelenséget használják az endothel diszfunkció kimutatására, pl. endoteliális diszfunkció. Az áramlás által kiváltott értágulást a következő eseménysor határozza meg: elzáródás, véráramlás fokozódás, nyírófeszültség hatása az endotélsejtekre, nitrogén-monoxid szintézis (mint alkalmazkodás a fokozott véráramláshoz), NO hatása a simaizomra .

A maximális véráramlást az elzáródás eltávolítása után 1-2 másodperccel érjük el. Megjegyzendő, hogy a véráramlás mennyiségének és az artéria átmérőjének monitorozása kezdetben növeli a véráramlás mennyiségét, és csak ezután változtatja meg az ér átmérőjét (1. ábra). A maximális véráramlási sebesség gyors (néhány másodperces) elérése után az artéria átmérője megnő, 1 perc múlva éri el a maximumot. Ezután 2-3 percen belül visszaáll a kezdeti értékre. Az artériás hipertóniában szenvedő betegek artériafal rugalmas modulja állapotának jellemzői példáján feltételezhető, hogy az artéria kezdeti merevsége szerepet játszhat az endothel sejtek okkluzív tesztre adott válaszának megnyilvánulásában. . Nem zárható ki, hogy az endothelsejtek azonos nitrogén-monoxid-termelése esetén az artéria simaizomsejtjei által adott válasz megnyilvánulását az artériás fal rugalmassági modulusának kezdeti állapota határozza meg. Az artériás fal simaizom-készüléke válaszának normalizálása érdekében kívánatos, hogy az artériák kezdeti merevsége különböző betegeknél legyen, ha nem azonos, akkor a lehető legközelebb. Az artériás fal kezdeti állapotának ilyen egységesítésének egyik lehetősége a transzmurális nyomásérték kiválasztása, amelynél a legnagyobb megfelelés figyelhető meg.

Az okkluzív teszt eredményeinek kiértékelése a reaktív hyperemia paraméterei szerint nemcsak a brachialis artérián, hanem a kisebb ereken is elvégezhető.

Az áramlásfüggő dilatáció meghatározására optikai módszert alkalmaztunk. A módszer az optikai denzitás növekedésén alapul, amely a lokalizált artéria vértérfogatának pulzáló növekedésével jár. A bejövő pulzushullám megfeszíti az artéria falát, növelve az ér átmérőjét. Mivel a PPG során az optikai érzékelő nem az artéria átmérőjének változását, hanem a vértérfogat növekedését regisztrálja, ami megegyezik a sugár négyzetével, ez a mérés nagyobb pontossággal végezhető el. A 2. ábra a PPG jel megszerzésének elvét mutatja be. A fotodióda regisztrálja a fényáramot, amely áthaladt az ujjszövet adott területén. Minden pulzushullámmal az ujj artériája kitágulva növeli a vér mennyiségét. A vér hemoglobinja nagyrészt elnyeli az infravörös sugárzást, ami az optikai sűrűség növekedéséhez vezet. Az artérián áthaladó pulzushullám megváltoztatja átmérőjét, ami a vértérfogat pulzusnövekedésének fő összetevője a lokalizált területen.

A 3. ábra a PPG görbét mutatja. A görbén két csúcs látható, amelyek közül az első a szív összehúzódásához, a második a visszavert pulzushullámhoz kapcsolódik. Ezt a görbét úgy kaptuk meg, hogy egy optikai érzékelőt szereltünk a mutatóujj utolsó falanxjára.

A mérés megkezdése előtt a 11 kompresszor nyomást hoz létre az 1 mandzsettában a 9 vezérlő jelére. A nyomásnövelést lépésenként, 5 Hgmm-es lépéssel hajtják végre, az egyes lépések időtartama 5-10 másodperc. A nyomás növekedésével a transzmurális nyomás csökken, és ha a mandzsettában a nyomás megegyezik a lokalizált artériában lévő nyomással, akkor nullával egyenlő. Minden lépésben rögzítésre kerül a 3 fotodetektorból érkező PPG jel, a 4 jelátalakító kimenetéről érkező jelet az 5 erősítőben felerősítjük és a 6 szűrőben szűrjük az 50 Hz-es ipari frekvenciájú zaj és annak harmonikusainak kiiktatására. . A jel fő erősítését egy skálázható (műszeres) 7 erősítő végzi. A felerősített feszültség a 8 analóg-digitális átalakítóra, majd a 10 USB interfészen keresztül a számítógépre kerül. A 9 vezérlő határozza meg azt a nyomást, amelynél a jel amplitúdója maximális. A szinkron érzékelést a jel-zaj arány javítására használják.

Az endothel funkció értékelésének eljárása két részre oszlik:

1) a transzmurális nyomás csökkentése az ujj egy részére gyakorolt ​​nyomással (levegős mandzsetta, rugalmas okklúder, mechanikus kompresszió), vagy a hidrosztatikus nyomás megváltoztatásával a végtag bizonyos magasságba emelésével. Ez utóbbi eljárás teljesen helyettesítheti az érfalon kívülről történő erőkifejtést. Az endothel állapotfelmérés egyszerűsített változatában lehetőség van egy komplex automatizálási séma kizárására, és csak a kéz felemelésével és leengedésével lehet meghatározni az átlagos nyomást a pletizmográfiai jel maximális amplitúdója szerint, elérni a megfelelőség lineáris szakaszát. görbét (a maximális növekedés 50%-a), majd végezzen okkluzív tesztet. Ennek a megközelítésnek az egyetlen hátránya, hogy a kezet el kell helyezni, és az okklúziót emelt kézzel kell végrehajtani.

A transzmurális nyomás csökkenésével a PPG impulzuskomponens növekszik, ami a vizsgált artéria megfelelőségének növekedésének felel meg. Az ujjra gyakorolt ​​növekvő nyomások sorozatának kitéve egyrészt láthatja az autoregulációs reakció súlyosságát, másrészt kiválaszthatja az optimális feltételeket (a transzmurális nyomás nagyságától függően) a visszanyeréshez. információ az okkluzív teszt során (az artériás megfelelési görbe legmeredekebb szakaszának kiválasztása);

2) artériás elzáródás létrehozása szupraszisztolés nyomással (30 Hgmm-rel) 5 percig. A radiális artériára szerelt mandzsettában a nyomás gyors felengedése után rögzítésre kerül a PPG-görbe dinamikája (amplitúdó- és időanalízis). A PG jel változásainak regisztrálása egyidejűleg két referencia- és tesztcsatornán történik, legalább 3 percig. Az amplitúdóelemzés során a jelamplitúdó értékeit a referencia- és a tesztcsatornákban, a jelamplitúdó növekedési sebességét a tesztcsatornában, a különböző értékeknél maximálisan kapott jelek amplitúdóinak arányát. A transzmurális nyomást összehasonlítjuk az elzáródási teszt után kapott maximális jellel. Az időelemzés elvégzésekor a referencia- és tesztcsatornákból nyert pletizmográfiai görbék összehasonlítása, a jel normalizálása, majd a késleltetési idő vagy a fáziseltolás meghatározása történik.

A PPG jelek maximális amplitúdóját nulla transzmurális nyomáson figyeltük meg (az érre kívülről kifejtett nyomás megegyezik az átlagos artériás nyomással). A számítást a következőképpen végeztük - diasztolés nyomás plusz 1/3 pulzusnyomás. Ez a külső nyomásra adott artériás válasz nem endotéliumfüggő. A kívülről az artériára alkalmazott nyomás megválasztása nemcsak a PPG jeldinamika szerinti reaktív hiperémiával való vizsgálatot teszi lehetővé az artériás megfelelőség legoptimálisabb területén, hanem saját diagnosztikai értékkel is rendelkezik. A PPG görbék családjának eltávolítása a transzmurális nyomás különböző értékeinél lehetővé teszi az artéria reológiai jellemzőiről való információszerzést. Ez az információ lehetővé teszi az artéria falának simaizom apparátusának autoregulációs hatásával összefüggő változások megkülönböztetését az átmérő növekedése formájában az artéria rugalmas tulajdonságaitól. Az artéria átmérőjének növekedése az állandó komponens növekedéséhez vezet), mivel a vizsgált területen nagyobb mennyiségű vér van. A jel impulzuskomponense a szisztoléban a vértérfogat növekedését tükrözi. A PPG amplitúdóját az artériás fal megfelelősége határozza meg a pulzusnyomáshullám áthaladása során. Az artéria lumenje önmagában nem befolyásolja a PPG jel amplitúdóját. Nincs teljes párhuzamosság az ér átmérőjének növekedése és a falnak a transzmurális nyomás változásának való megfelelése között.

Alacsony transzmurális nyomáson az artéria fala a fiziológiás vérnyomásértékeken meghatározott mechanikai tulajdonságaihoz képest kevésbé merev lesz.

A teszt transzmurális nyomás szempontjából történő optimalizálása jelentősen növeli annak érzékenységét, lehetővé téve a patológia kimutatását az endothel diszfunkció legkorábbi stádiumában. A teszt nagy érzékenysége lehetővé teszi az endothel diszfunkció korrekcióját célzó farmakológiai terápia lefolytatásának hatékony értékelését.

A mandzsetta nyomásának 100 Hgmm-re történő növekedésével. állandó jelnövekedés volt tapasztalható, a jel maximális amplitúdóját 100 Hgmm-nél határoztuk meg. A mandzsetta nyomásának további növekedése a PPG jel amplitúdójának csökkenéséhez vezetett. Nyomáscsökkentés 75 Hgmm-ig. a PPG jelamplitúdó 50%-os csökkenése kísérte. A mandzsettában lévő nyomás megváltoztatta a PPG jel alakját is (lásd a 3. ábrát).

A PPG jel alakjának változása a szisztolés emelkedés emelkedési ütemének meredek növekedésében és egyidejű késleltetésében állt az emelkedés kezdetének pillanatában. Ezek az alakváltozások tükrözik a mandzsetta hatását a nyomásimpulzushullám áthaladására. Ez a jelenség a nyomásnak a pulzushullámból való kivonásából, a mandzsettanyomás mértékéből adódik.

A kar felemelése az "egyenlő nyomásponthoz" (szívszint) lehetővé teszi, hogy megtagadja a külső nyomás (feszültség) alkalmazását mandzsetta segítségével. A karnak az "egyenlő nyomás pontjáról" felfelé nyújtott helyzetbe emelése növeli a PPG amplitúdóját. A kéz későbbi leengedése a kezdeti szintre csökkenti az amplitúdót a kezdeti szintre.

A gravitáció fontos tényező, amely befolyásolja a transzmurális nyomás nagyságát. A felemelt kéz digitális artériájában a transzmurális nyomás kisebb, mint az ugyanabban az artériában, a szív szintjén elhelyezkedő nyomás, a vérsűrűség, a gravitációs gyorsulás és a kéztől való távolság szorzata miatt. "nyomásegyenlőségi pont":

ahol Ptrh - transzmurális nyomás a felemelt kéz digitális artériájában,

Ptrho - transzmurális nyomás a digitális artériában a szív szintjén, p - vérsűrűség (1,03 g/cm), g - gravitációs gyorsulás (980 cm/sec), h - távolság az egyenlő nyomásponttól a a felemelt kéz digitális artériája (90 cm). Az "egyenlő nyomásponttól" adott távolságban egy felemelt karral álló ember nyomása 66 Hgmm. a digitális artériában az átlagos nyomás alatt, a szív szintjén mérve.

Így a transzmurális nyomás csökkenthető a külsőleg alkalmazott nyomás növelésével vagy az edényben lévő nyomás csökkentésével. A nyomás csökkentése a digitális artériában elég egyszerű. Ehhez az ecsetet a szív szintje fölé kell emelnie. A kéz fokozatos emelésével csökkentjük a transzmurális nyomást a digitális artériában. Ebben az esetben a PPG jel amplitúdója meredeken növekszik. Felemelt kézben a digitális artériában az átlagos nyomás 30 Hgmm-re csökkenhet, míg ha a kéz a szív szintjén van, akkor 90 Hgmm. Az alsó láb artériáiban a transzmurális nyomás négyszer nagyobb lehet, mint a felemelt kar artériáiban. A hidrosztatikus nyomásnak a transzmurális nyomás értékére gyakorolt ​​hatását funkcionális tesztben lehet felhasználni az artériás fal viszkoelasztikus tulajdonságainak felmérésére.

Az igényelt találmányok a következő előnyökkel rendelkeznek:

1) az okklúziós vizsgálathoz szükséges nyomást minden betegnél egyedileg választják ki,

2) tájékoztatást adnak az artériás ágy viszkoelasztikus tulajdonságairól (a PG jel amplitúdójának nyomástól (erőtől) való függése szerint),

3) jobb jel-zaj arány biztosított,

4) okkluzív vizsgálatot végeznek az artériás megfelelőség legoptimálisabb területén,

5) a találmányok lehetővé teszik, hogy információt szerezzünk az artéria reológiai jellemzőiről PPG-görbék családjának felvételével különböző transzmurális nyomásértékeken,

6) a találmányok növelik a teszt érzékenységét, következésképpen az endothel funkció értékelésének megbízhatóságát,

7) lehetővé teszi a patológia kimutatását az endothel diszfunkció legkorábbi stádiumában,

8) lehetővé teszi a folyamatban lévő farmakoterápia hatékonyságának megbízható felmérését.

1. Módszer az endothel funkció nem invazív meghatározására, beleértve az okkluzív teszt elvégzését, amelynek során a mandzsettában az alany szisztolés nyomását meghaladó nyomás jön létre, amelyet a végtag lokalizált területétől proximálisan alkalmaznak, és 5 percig okklúziót végeznek, azzal jellemezve, hogy az első szakaszban a végtagban a transzmurális nyomás csökkenése, különböző nyomásokon regisztrálja a pletizmográfiai jelek amplitúdóit, meghatározza azt a nyomást, amelynél a pletizmográfiás jel amplitúdója maximális, majd a nyomást a maximális amplitúdó adott százalékának megfelelő értékre csökkenteni, a második szakaszban okklúziós vizsgálatot végzünk, és a szisztolés nyomást legalább 50 Hgmm-el a tesztalany nyomását meghaladó nyomást hozunk létre, majd az okklúziós vizsgálat után a regisztrált pletizmográfiás jelet amplitúdó- és időanalízissel egyidejűleg elemzik a referenciaból nyert adatok szerint y és tesztelt csatornák.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a transzmurális nyomást egy mandzsetta alkalmazásával csökkentjük, amelyben nyomást hozunk létre a végtag területén.

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a végtag szöveteire gyakorolt ​​nyomást diszkréten, 5 Hgmm-es lépésekben növeljük. és 5-10 s lépéstartam esetén a pletizmográfiás jel amplitúdója egyidejűleg rögzítésre kerül.

4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elhelyezkedő artériában a transzmurális nyomás csökkentésére a hidrosztatikus nyomást úgy csökkentjük, hogy a végtagot a szív szintjéhez képest előre meghatározott magasságba emeljük.

5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a transzmurális nyomás azon értékének megválasztása után, amelynél a pletizmográfiás jel amplitúdója a maximális lehetséges érték 50%-a, szuprasszisztolés nyomást hozunk létre az okklúziós mandzsettában, amely közel van elhelyezve. az artériában található, a pletizmográfiás jelet rögzítik.

6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a lokalizált artéria közelében elhelyezett okkluzív mandzsetta legalább 5 perces expozíciója után a nyomást nullára csökkentjük, és a pletizmográfiás jel változásait regisztráljuk. egyszerre két, referencia és teszt, csatorna legalább 3 percig.

7. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az amplitúdóanalízis elvégzésekor összehasonlítjuk a referencia- és a tesztcsatornában lévő jelamplitúdókat, a jelamplitúdó növekedési sebességét a tesztcsatornában, a jelamplitúdók arányát, a jelamplitúdók arányát. a különböző transzmurális nyomásértékeknél elért maximum az elzáródási teszt után kapott maximális jelértékkel.

8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az időelemzés során összehasonlítjuk a referencia- és tesztcsatornákból nyert pletizmográfiai görbéket, elvégezzük a jelnormalizálási eljárást, majd meghatározzuk a késleltetési időt vagy a fáziseltolást.

9. Eszköz az endothel funkció nem invazív meghatározására, beleértve a kétcsatornás érzékelő egységet, amely képes a perifériás artériák pulzusgörbéinek regisztrálására, egy nyomásgeneráló egység, amely képes fokozatos nyomást létrehozni a mandzsettában és egy elektronikus egység, amely képes meghatározni a mandzsettában a pletizmográfiás jel maximális amplitúdójának megfelelő nyomást, és a nyomásgeneráló egység vezérlése a mandzsettában a pletizmográfiai jel amplitúdójának megfelelő nyomás megállapítására, amely A maximális amplitúdó egy előre meghatározott százaléka, miközben az érzékelő egység csatlakozik ahhoz az elektronikus egységhez, amelynek kimenetére a nyomásfejlesztő egység csatlakozik.

10. A 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a nyomásfejlesztő egység úgy van kialakítva, hogy a mandzsettában 5 Hgmm lépéssel és 5-10 s-os lépésidővel fokozatosan növekvő nyomást hozzon létre.

11. A 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az érzékelő egység minden csatornája tartalmaz egy infravörös diódát és egy fotodetektort, amely az elhelyezett területen áthaladó fényjel rögzítésére alkalmas.

12. A 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az érzékelő blokk minden csatornája infravörös diódát és egy fotodetektort tartalmaz, amely az elhelyezett területről visszaverődő szórt fényjel rögzítésére alkalmas.

13. A 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az érzékelő egység impedancia elektródákat vagy Hall érzékelőket vagy elektromosan vezető anyaggal töltött rugalmas csövet tartalmaz.

14. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fotodetektor egy szűrővel van összekötve, amely képes az impulzuskomponenst a teljes jeltől elválasztani.

A találmány az orvostudományra és a fiziológiára vonatkozik, és gyakorlatilag egészséges, 6 évnél idősebb, különböző edzettségi szintű emberek fizikai teljesítőképességének átfogó felmérésére használható, egészségügyi korlátozások nélkül.

A találmány gyógyászatra, nevezetesen funkcionális diagnosztikára vonatkozik, és felhasználható az endothel funkció non-invazív meghatározására.