1 SBEE HPE "Rusya Federasyonu Sağlık ve Sosyal Kalkınma Bakanlığı Kuban Devlet Tıp Üniversitesi", Krasnodar
İnceleme, vasküler endotelin fizyolojik fonksiyonları sorununu ele almaktadır. Vasküler endotelin işlevlerini incelemenin tarihi, nitrik oksidin R. Furshgot ve I. Zawadzki tarafından keşfedildiği 1980 yılında başladı. 1998'de, yeni bir temel ve klinik araştırma yönü için teorik bir temel oluşturuldu - endotelin arteriyel hipertansiyon ve diğer kardiyovasküler hastalıkların patogenezine katılımının geliştirilmesi ve ayrıca işlev bozukluğunu etkili bir şekilde düzeltmenin yolları. Makale, endotelinler, nitrik oksit, anjiyotensin II ve diğer biyolojik olarak aktif endotelyal maddelerin fizyolojik rolü hakkındaki ana çalışmaları gözden geçirmektedir. Çok sayıda hastalığın gelişimi için potansiyel bir belirteç olarak hasarlı endotelin incelenmesiyle ilgili problemlerin ana hatları özetlenmiştir.
biyolojik olarak aktif maddeler
dilatörler
yılanlar
Nitrik oksit
endotel
1. Gomazkov O.A. Endotel - endokrin ağacı // Doğa. - 2000. - No. 5.
2. Menshchikova E.V., Zenkov N.K. Enflamasyonda oksidatif stres // Uspekhi sovrem. biyo. - 1997. - T. 117. - S. 155-171.
3. Odyvanova L.R., Sosunov A.A., Gatchev Ya. Sinir sisteminde nitrik oksit (NO) // Uspekhi sovrem. biyo. - 1997. - No. 3. – S. 374‒389.
4. Reutov V.P. Memelilerin vücudundaki nitrik oksit döngüsü // Uspekhi sovrem. biyo. - 1995. - No. 35. - S. 189-228.
5 Cooke J.P. Asimetrik dimetilarginin: Uber işareti mi? // Dolaşım. - 2004. - No. 109. - R. 1813.
6. Davignon J., Ganz P. Aterosklerozda endotel disfonksiyonunun rolü // Dolaşım. - 2004. - No. 109. - K. 27.
7. De Caterina R. Endotel disfonksiyonları: vasküler hastalıkta ortak paydalar // Lipidolojide Güncel Görüş. – 2000. Cilt 11, No. 1. - K. 9-23.
8. Kawashima S. Ateroskleroz patofizyolojisinde endotelyal nitrik oksit sentazın iki yüzü // Endotel. - 2004. Cilt 11, No. 2. - R. 99-107.
9. Libby P. Aterosklerozda iltihaplanma // Doğa. - 2002. - Cilt. 420, No. 6917. - R. 868-874.
10. Tan K.C.B., Chow W.S., Ai V.H.G. Mikroalbüminürili tip 2 diyabetli hastalarda anjiyotensin II reseptör antagonistinin endotelyal vazomotor fonksiyon ve idrar albümin atılımı üzerindeki etkileri // Diyabet Metabolizması Araştırma ve İncelemeleri. - 2002. - Cilt. 18, No. 1. - K. 71-76.
Endotel, vücudun en büyüğü olan aktif bir endokrin organdır ve tüm dokular boyunca damarlarla birlikte dağınık bir şekilde dağılmıştır. Histologların klasik tanımına göre endotel, tüm kardiyovasküler ağacı içeriden kaplayan ve yaklaşık 1.8 kg ağırlığında tek katmanlı özel hücreler tabakasıdır. Proteinlerin ve düşük moleküler ağırlıklı maddelerin, reseptörlerin, iyon kanallarının sentezi için sistemler de dahil olmak üzere en karmaşık biyokimyasal fonksiyonlara sahip bir trilyon hücre.
Endoteliyositler, kan pıhtılaşmasının kontrolü, damar tonusunun düzenlenmesi, kan basıncı, böbreklerin filtrasyon işlevi, kalbin kasılma aktivitesi ve beynin metabolik desteği için önemli olan maddeleri sentezler. Endotel, akan kanın mekanik etkisine, damar lümenindeki kan basıncının büyüklüğüne ve damarın kas tabakasının gerilim derecesine yanıt verebilir. Endotel hücreleri, dolaşımdaki kan hücrelerinin artan agregasyonuna ve yapışmasına, tromboz gelişimine ve lipid konglomeralarının çökelmesine yol açabilen kimyasal etkilere karşı hassastır (Tablo 1).
Tüm endotelyal faktörler, vasküler duvarın kas tabakasının (daraltıcılar ve dilatörler) kasılmasına ve gevşemesine neden olanlara ayrılır. Ana daraltıcılar aşağıda listelenmiştir.
38 amino asit kalıntısı içeren inaktif bir endotelin öncüsü olan büyük endotelin, in vitro olarak daha az belirgin bir vazokonstriktör (endotelin ile karşılaştırıldığında) aktivitesine sahiptir. Büyük endotelinin son işlenmesi, endotelin dönüştürücü enzimin katılımıyla gerçekleştirilir.
Endotelin (ET). Japon araştırmacı M. Yanagasawa ve ark. (1988), vasküler düz kas hücrelerini aktif olarak kasılan yeni bir endotelyal peptit tanımladı. ET adlı keşfedilen peptit, hemen yoğun bir çalışmanın konusu oldu. ET, bugün listedeki en popüler biyoaktif düzenleyicilerden biridir. En güçlü vazokonstriktif aktiviteye sahip bu madde endotelde oluşur. Vücutta, kimyasal yapının küçük nüanslarında farklılık gösteren, ancak vücuttaki lokalizasyon ve fizyolojik aktivite açısından çok farklı olan peptidin birkaç formu vardır. ET'nin sentezi, trombin, adrenalin, anjiyotensin (AT), interlökinler, hücre büyüme faktörleri vb. Tarafından uyarılır. Çoğu durumda, ET endotelden "içeride", ETA reseptörlerinin kendisine duyarlı olduğu kas hücrelerine salgılanır. . Sentezlenen peptidin daha küçük bir kısmı, ETB tipi reseptörlerle etkileşime girerek NO sentezini uyarır. Böylece tek ve aynı faktör, farklı kimyasal mekanizmalar tarafından gerçekleştirilen iki zıt vasküler reaksiyonu (daralma ve genişleme) düzenler.
tablo 1
Endotelde sentezlenen ve işlevini düzenleyen faktörler
|
Vasküler duvarın kas tabakasının kasılmasına ve gevşemesine neden olan faktörler |
|
|
yılanlar |
dilatörler |
|
Büyük endotelin (bET) |
Nitrik oksit (NO) |
|
Anjiyotensin II (AT II) |
Büyük endotelin (bET) |
|
Tromboksan A2 (TxA2) |
Prostasiklin (PGI2) |
|
Prostaglandin H2 (PGH2) |
Endotelin depolarizasyon faktörü (EDHF) |
|
Anjiyotensin I (AT I) |
|
|
adrenomedulin |
|
|
Prokoagülan ve antikoagülan faktörler |
|
|
protrombojenik |
antitrombojenik |
|
Trombosit büyüme faktörü (TGFβ) |
Nitrik oksit (NO) |
|
Doku plazminojen aktivatör inhibitörü (ITAP) |
Doku plazminojen aktivatörü (TPA) |
|
Willebrand faktörü (VIII pıhtılaşma faktörü) |
Prostasiklin (PGI2) |
|
Anjiyotensin IV (AT IV) |
trombomodulin |
|
Endotelin I (ET I) |
|
|
fibronektin |
|
|
Trombospondin |
|
|
Trombosit aktive edici faktör (PAF) |
|
|
Kan damarlarının ve düz kas hücrelerinin büyümesini etkileyen faktörler |
|
|
uyarıcılar |
inhibitörleri |
|
Endotelin I (ET I) |
Nitrik oksit (NO) |
|
Anjiyotensin II (AT II) |
Prostasiklin (PGI2) |
|
süperoksit radikalleri |
Natriüretik peptit C |
|
Endotel Büyüme Faktörü (ECGF) |
Heparin benzeri büyüme inhibitörleri |
|
Proinflamatuar ve antiinflamatuar faktörler |
|
|
proinflamatuar |
Antienflamatuvar |
|
Tümör nekroz faktörü α (TNF-α) |
Nitrik oksit (NO) |
|
süperoksit radikalleri |
|
|
C-reaktif protein (C-RP) |
|
ET için, hücresel lokalizasyonda benzer olmayan ve "sinyal" biyokimyasal reaksiyonları tetikleyen reseptör alt tipleri tanımlanmıştır. Aynı madde, özellikle ET, çeşitli fizyolojik süreçleri düzenlediğinde, biyolojik bir düzenlilik açıkça izlenir (Tablo 2).
ET, bazı varyasyonlarda ve amino asit dizisinde farklılık gösteren üç izomerden (ET-1, ET-2, ET-3) oluşan bir polipeptit grubudur. ET'nin yapısı ile bazı nörotoksik peptitler (akrep zehirleri, oyuk yılanlar) arasında güçlü bir benzerlik vardır.
Tüm ET'lerin ana etki mekanizması, aşağıdakilere neden olan vasküler düz kas hücrelerinin sitoplazmasındaki kalsiyum iyonlarının içeriğini arttırmaktır:
- trombosit agregasyonu ile başlayan ve kırmızı bir trombüs oluşumu ile biten hemostazın tüm aşamalarının uyarılması;
- damar düz kasının kasılması ve büyümesi, vazokonstriksiyona ve damar duvarının kalınlaşmasına ve çaplarında azalmaya yol açar.
Tablo 2
ET reseptör alt tipleri: lokalizasyon, fizyolojik etkiler
ve ikincil aracıların katılımı
ET'nin etkileri belirsizdir ve çeşitli nedenlerle belirlenir. En aktif izomer ET-1'dir. Sadece endotelde değil, aynı zamanda vasküler düz kaslarda, nöronlarda, glia, böbreklerin mezenjiyal hücrelerinde, karaciğerde ve diğer organlarda da oluşur. Yarı ömür - 10-20 dakika, kan plazmasında - 4-7 dakika. ET-1 bir dizi patolojik süreçte yer alır: miyokard enfarktüsü, kardiyak aritmiler, pulmoner ve sistemik hipertansiyon, ateroskleroz, vb.
Hasarlı endotel, vazokonstriksiyona neden olan büyük miktarlarda ET sentezler. Yüksek dozlarda ET sistemik hemodinamikte önemli değişikliklere yol açar: kalp hızında ve kalbin atım hacminde azalma, vasküler dirençte sistemik dolaşımda %50 ve küçük dolaşımda %130 artış.
Anjiyotensin II (AT II), prohipertansif etkisi olan fizyolojik olarak aktif bir peptittir. Renin-anjiyotensin sisteminin aktivasyonu ile insan kanında oluşan ve kan basıncının ve su-tuz metabolizmasının düzenlenmesinde rol oynayan bir hormondur. Bu hormon, glomerüllerin efferent arteriyollerinin daralmasına neden olur. Böbrek tübüllerinde sodyum ve suyun geri emilimini arttırır. AT II, arterleri ve damarları daraltır ve ayrıca vazopressin ve aldosteron gibi hormonların üretimini uyarır, bu da basınçta bir artışa neden olur. AT II'nin vazokonstriktif aktivitesi, AT I reseptörü ile etkileşimi ile belirlenir.
Tromboksan A2 (TxA 2) - pıhtılaşmayı aktive eden, vazospazm ve bronkospazma neden olan fibrinojen reseptörlerinin mevcudiyetini artırarak hızlı trombosit agregasyonunu teşvik eder. Ayrıca TxA2, tümör oluşumu, tromboz ve astımda aracıdır. TxA2 ayrıca vasküler düz kas, trombositler tarafından da üretilir. TxA2 salınımını uyaran faktörlerden biri, agregasyonlarının başlangıcında trombositlerden büyük miktarlarda salınan kalsiyumdur. TxA2'nin kendisi trombositlerin sitoplazmasındaki kalsiyum içeriğini arttırır. Ek olarak, kalsiyum, agregasyonlarını ve degranülasyonlarını artıran trombosit kontraktil proteinlerini aktive eder. Araşidonik asidi prostaglandinler G2, H2 - vazokonstriktörlere dönüştüren fosfolipaz A2'yi aktive eder.
Prostaglandin H2 (PGH2) - belirgin bir biyolojik aktiviteye sahiptir. Trombosit agregasyonunu uyarır ve vazospazm oluşumu ile düz kas kasılmasına neden olur.
Dilatörler adı verilen bir grup madde, aşağıdaki biyolojik olarak aktif maddelerle temsil edilir.
Nitrik oksit (NO), yoğun hücre katmanları ve hücreler arası boşluklardan hızla yayılabilen ve serbestçe nüfuz edebilen düşük moleküler ağırlıklı ve yüksüz bir moleküldür. NO, yapısına göre eşleşmemiş bir elektron içerir, yüksek kimyasal aktiviteye sahiptir ve birçok hücresel yapı ve kimyasal bileşenle kolayca reaksiyona girer, bu da biyolojik etkilerinin olağanüstü çeşitliliğine neden olur. NO, ek faktörlerin varlığına bağlı olarak hedef hücrelerde farklı ve hatta zıt etkilere neden olabilir: redoks ve proliferatif durum ve bir dizi başka koşul. NO, hücre proliferasyonunu, apoptozu ve farklılaşmayı kontrol eden efektör sistemleri ve bunların strese karşı direncini etkiler. NO, parakrin sinyalinin iletiminde aracı görevi görür. NO'nun etkisi, belirli genlerin uyarılması nedeniyle uzun vadeli etkilerin yanı sıra, kalsiyum seviyelerindeki düşüş nedeniyle hedef hücrelerde hızlı ve nispeten kısa vadeli bir yanıta neden olur. Hedef hücrelerde, NO ve peroksinitrit gibi aktif türevleri, hem içeren proteinler, demir-kükürt merkezleri ve aktif tiyoller üzerinde etki eder ve ayrıca demir-kükürt enzimlerini inhibe eder. Ayrıca NO, merkezi ve periferik sinir sisteminde hücre içi ve hücreler arası sinyalleşmenin habercilerinden biri olarak kabul edilir ve lenfosit proliferasyonunun düzenleyicisi olarak kabul edilir. Endojen NO, hücrelerde kalsiyum homeostazını ve buna bağlı olarak Ca2+ bağımlı protein kinazların aktivitesini düzenleyen sistemin önemli bir bileşenidir. Vücutta NO oluşumu, L-argininin enzimatik oksidasyonu sırasında meydana gelir. NO sentezi, sitokrom-P-450 benzeri hemoproteinler - NO-sentazları ailesi tarafından gerçekleştirilir.
Bir dizi araştırmacının tanımına göre - HAYIR - "iki yüzlü Janus":
- NO, hem hücre zarlarında hem de serum lipoproteinlerinde lipid peroksidasyon (LPO) işlemlerini geliştirir ve onları inhibe eder;
- NO vazodilatasyona neden olur ancak vazokonstriksiyona da neden olabilir;
- NO, apoptozu indükler ancak diğer ajanlar tarafından indüklenen apoptoza karşı koruyucu bir etkiye sahiptir;
- NO, inflamatuar yanıtın gelişimini modüle edebilir ve mitokondri ve ATP sentezinde oksidatif fosforilasyonu inhibe edebilir.
Prostasiklin (PGI2) - ağırlıklı olarak endotelde üretilir. Prostasiklin sentezi sürekli gerçekleşir. Trombosit agregasyonunu inhibe eder, ayrıca vasküler düz kas hücreleri üzerindeki spesifik reseptörleri uyararak vazodilatör bir etkiye sahiptir, bu da içlerinde adenilat siklaz aktivitesinde bir artışa ve içlerinde cAMP oluşumunda bir artışa yol açar.
Endotel bağımlı hiperpolarize edici faktör (EDHF) - yapısında NO veya prostasiklin olarak tanımlanmaz. EDHF, arter duvarının düz kas tabakasının hiperpolarizasyonuna ve buna bağlı olarak gevşemesine neden olur. G. Edwards ve ark. (1998), EDHF'nin, yeterli bir uyarana maruz kaldığında, endoteliyositler tarafından arter duvarının miyoendotelyal boşluğuna salgılanan K+'dan başka bir şey olmadığını bulmuştur. EDHF, kan basıncının düzenlenmesinde önemli bir rol oynayabilir.
Adrenomedulin, vasküler duvarda, kalbin hem atriyumlarında hem de ventriküllerinde, beyin omurilik sıvısında bulunur. Adrenomedulinin akciğerler ve böbrekler tarafından sentezlenebileceğine dair göstergeler vardır. Adrenomedulin, vazodilatasyonu teşvik eden, böbrek damarlarını genişleten ve glomerüler filtrasyon hızını ve diürezi artıran, natriürezi artıran, düz kas hücrelerinin proliferasyonunu azaltan, hipertrofi gelişimini ve miyokard ve kanın yeniden şekillenmesini önleyen endotel tarafından NO üretimini uyarır. damarları, aldosteron ve ET sentezini inhibe eder.
Vasküler endotelin bir sonraki işlevi, protrombojenik ve antitrombojenik faktörlerin salınımı nedeniyle hemostaz reaksiyonlarına katılmaktır.
Protrombojenik faktörler grubu, aşağıdaki ajanlarla temsil edilir.
Trombosit büyüme faktörü (PDGF), protein büyüme faktörleri grubunun en iyi çalışılmış üyesidir. PDGF, protein sentezinin yoğunluğunu etkileyerek hücrenin proliferatif durumunu değiştirebilir, ancak c-myc ve c-fos gibi erken yanıt genlerinin transkripsiyonunun geliştirilmesini etkilemez. Trombositler kendileri protein sentezlemezler. PDGF'nin sentezi ve işlenmesi megakaryositlerde - kemik iliği hücreleri, trombositlerin öncüleri - gerçekleştirilir ve trombosit α-granüllerinde depolanır. PDGF trombositlerin içindeyken diğer hücreler tarafından erişilemez, ancak trombin ile etkileşime girdiğinde trombosit aktivasyonu meydana gelir ve ardından içeriğin seruma salınması gerçekleşir. Trombositler vücuttaki PDGF'nin ana kaynağıdır, ancak aynı zamanda diğer bazı hücrelerin de bu faktörü sentezleyip salgılayabildiği gösterilmiştir: bunlar esas olarak mezenkimal kökenli hücrelerdir.
Doku plazminojen aktivatör inhibitörü-1 (ITAP-1) - endoteliyositler, düz kas hücreleri, megakaryositler ve mezotelyal hücreler tarafından üretilir; trombositlerde aktif olmayan bir biçimde biriktirilir ve bir serpindir. Kandaki ITAP-1 seviyesi çok hassas bir şekilde düzenlenir ve birçok patolojik durumda yükselir. Üretimi trombin, dönüştürücü büyüme faktörü β, trombosit büyüme faktörü, IL-1, TNF-α, insülin benzeri büyüme faktörü, glukokortikoidler tarafından uyarılır. ITAP-1'in ana işlevi, tPA'yı inhibe ederek fibrinolitik aktiviteyi hemostatik tıkacın bulunduğu yerle sınırlamaktır. Bu, doku plazminojen aktivatörüne kıyasla vasküler duvardaki daha fazla içeriği nedeniyle kolayca yapılır. Böylece, hasar yerinde aktive trombositler aşırı miktarda ITAP-1 salgılayarak fibrinin erken parçalanmasını önler.
Doku plazminojen aktivatörü-2 inhibitörü (ITAP-2) ürokinazın ana inhibitörüdür.
Von Willebrand faktörü (VIII - vWF) - endotel ve megakaryositlerde sentezlenir; trombüs oluşumunun başlamasını uyarır: trombosit reseptörlerinin vasküler kollajen ve fibronektine bağlanmasını destekler, trombosit yapışmasını ve agregasyonunu arttırır. Bu faktörün sentezi ve salınımı vazopressinin etkisi altında artar ve endotelde hasar oluşur. Tüm stres koşulları vazopressin salınımını arttırdığından, stres, aşırı koşullar altında vasküler trombojenite artar.
AT II, aminopeptidaz A'nın AT III oluşumuyla katılımıyla ve daha sonra biyolojik aktiviteye sahip olan aminopeptidaz N - anjiyotensin IV'ün etkisi altında hızla metabolize edilir (yarı ömür - 12 dakika). AT IV, muhtemelen, hemostazın düzenlenmesinde rol oynar, glomerüler filtrasyonun inhibisyonuna aracılık eder.
Disülfid bağlarıyla birbirine bağlanan iki zincirden oluşan bir glikoprotein olan fibronektin önemli bir rol oynar. Vasküler duvarın tüm hücreleri, trombositler tarafından üretilir. Fibronektin, fibrin stabilize edici faktör için bir reseptördür. Beyaz kan pıhtısı oluşumuna katılan trombositlerin yapışmasını teşvik eder; heparini bağlar. Fibrine katılarak, fibronektin trombüsü kalınlaştırır. Fibronektin etkisi altında, düz kas hücreleri, epiteliyositler ve fibroblastlar, kan damarlarının kas duvarının kalınlaşmasına ve toplam periferik vasküler direncin artmasına neden olabilecek büyüme faktörlerine karşı duyarlılıklarını arttırır.
Trombospondin, sadece vasküler endotel tarafından üretilen değil aynı zamanda trombositlerde de bulunan bir glikoproteindir. Subendotelyuma trombosit yapışmasına aracılık eden güçlü bir toplayıcı faktör olan kolajen, heparin ile kompleksler oluşturur.
Trombosit aktive edici faktör (PAF) - çeşitli hücrelerde (lökositler, endotel hücreleri, mast hücreleri, nötrofiller, monositler, makrofajlar, eozinofiller ve trombositler) oluşur, güçlü bir biyolojik etkiye sahip maddelere atıfta bulunur.
PAF, ani alerjik reaksiyonların patogenezinde rol oynar. Daha sonra faktör XII'nin (Hageman faktörü) aktivasyonu ile trombosit agregasyonunu uyarır. Aktive faktör XII de en önemlisi bradikinin olan kininlerin oluşumunu aktive eder.
Antitrombojenik faktörler grubu, aşağıdaki biyolojik olarak aktif maddelerle temsil edilir.
Doku plazminojen aktivatörü (tPA, faktör III, tromboplastin, TPA) - serin proteaz, aktif olmayan plazminojen proenziminin aktif plazmin enzimine dönüşümünü katalize eder ve fibrinoliz sisteminin önemli bir bileşenidir. tPA, bazal membranın yıkımında, hücre dışı matriste ve hücre istilasında en sık yer alan enzimlerden biridir. Endotel tarafından üretilir ve damar duvarında lokalizedir. tPA, çeşitli uyaranlara yanıt olarak kan dolaşımına salınan bir endotelyal aktivatör olan bir fosfolipoproteindir.
Ana işlevler, kan pıhtılaşmasının dış mekanizmasının aktivasyonunun başlatılmasına indirgenir. Kanda dolaşan F.VII için yüksek bir afiniteye sahiptir. Ca2+ iyonlarının varlığında TAP, f.VII ile bir kompleks oluşturarak onun konformasyonel değişikliklerine neden olur ve ikincisini serin proteaz f.VIIa'ya dönüştürür. Ortaya çıkan kompleks (f.VIIa-T.f.), f.X'i serin proteaz f.Xa'ya dönüştürür. TAP-faktör VII kompleksi, hem faktör X'i hem de sonuçta trombin oluşumunu destekleyen faktör IX'u aktive edebilir.
Trombomodulin, kan damarlarında bulunan bir proteoglikandır ve trombin için bir reseptördür. Eşmolar kompleks trombin-trombomodulin, fibrinojenin fibrine dönüşmesine neden olmaz, trombinin antitrombin III tarafından inaktivasyonunu hızlandırır ve fizyolojik kan antikoagülanlarından (kan pıhtılaşma inhibitörleri) biri olan protein C'yi aktive eder. Trombin ile kombinasyon halinde, trombomodulin bir kofaktör olarak işlev görür. Aktif merkezin konformasyonundaki bir değişikliğin bir sonucu olarak trombomodulin ile ilişkili trombin, antitrombin III tarafından etkisizleştirilmesine karşı daha duyarlı hale gelir ve fibrinojen ile etkileşime girme ve trombositleri aktive etme yeteneğini tamamen kaybeder.
Kanın sıvı hali, hareketi, pıhtılaşma faktörlerinin endotel tarafından adsorpsiyonu ve son olarak doğal antikoagülanlar nedeniyle korunur. Bunların en önemlileri antitrombin III, protein C, protein S ve dış pıhtılaşma mekanizmasının bir inhibitörüdür.
Antitrombin III (AT III) - trombin ve diğer aktif kan pıhtılaşma faktörlerinin (faktör XIIa, faktör XIa, faktör Xa ve faktör IXa) aktivitesini nötralize eder. Heparin yokluğunda AT III'ün trombin ile kompleksleşmesi yavaş ilerler. AT III lizin kalıntıları heparine bağlandığında, molekülünde, AT III reaktif bölgesinin trombinin aktif bölgesi ile hızlı etkileşimine katkıda bulunan konformasyonel kaymalar meydana gelir. Heparinin bu özelliği, antikoagülan etkisinin temelini oluşturur. AT III, aktive edilmiş kan pıhtılaşma faktörleriyle kompleksler oluşturarak eylemlerini bloke eder. Vasküler duvardaki ve endotelyal hücrelerdeki bu reaksiyon, heparin benzeri moleküller tarafından hızlandırılır.
Protein C, karaciğerde sentezlenen ve trombomodulin'e bağlanan ve trombin tarafından aktif bir proteaza dönüştürülen K vitaminine bağımlı bir proteindir. Protein S ile etkileşime giren aktive protein C, faktör Va ve faktör VIIIa'yı yok ederek fibrin oluşumunu durdurur. Aktive protein C ayrıca fibrinolizi uyarabilir. Protein C seviyesi, AT III seviyesi kadar tromboz eğilimi ile güçlü bir şekilde ilişkili değildir. Ek olarak, protein C, endotelyal hücreler tarafından doku plazminojen aktivatörünün salınımını uyarır. Protein S, protein C için bir kofaktördür.
Protein S, protein C'nin bir kofaktörü olan protrombin kompleksinin bir faktörüdür. AT III, protein C ve protein S seviyesindeki bir azalma veya bunların yapısal anormallikleri, kan pıhtılaşmasında bir artışa yol açar. Protein S - K vitamini - bağımlı tek zincirli plazma proteini, aktifleştirilmiş protein C'nin bir kofaktörüdür ve bununla birlikte kanın pıhtılaşma oranını düzenler. Protein S hepatositlerde, endotel hücrelerinde, megakaryositlerde, Leiding hücrelerinde ve ayrıca beyin hücrelerinde sentezlenir. Protein S, faktör Va ve VIIIa'nın proteolitik bozunmasında yer alan bir serin proteaz olan aktive protein C için enzimatik olmayan bir kofaktör olarak işlev görür.
Kan damarlarının ve düz kas hücrelerinin büyümesini etkileyen tüm faktörler, uyarıcılar ve inhibitörler olarak ikiye ayrılır. Başlıca uyarıcılar aşağıda listelenmiştir.
Oksijenin anahtar aktif formu, temel haldeki bir oksijen molekülüne bir elektron bağlandığında oluşan radikal anyon süperoksittir (Ō2). Ō2, akonitaz, süksinat dehidrojenaz ve NADH-ubikinon oksidoredüktaz gibi demir-kükürt kümeleri içeren proteinlere zarar verebileceğinden tehlikelidir. Asidik pH değerlerinde, Ō2 daha reaktif bir peroksit radikali oluşturmak üzere protonlanabilir. Bir oksijen molekülüne iki elektronun veya Ō2'ye bir elektronun eklenmesi, orta derecede güçlü bir oksitleyici ajan olan H2O2'nin oluşumuna yol açar.
Herhangi bir reaktif bileşiğin tehlikesi büyük ölçüde stabilitelerine bağlıdır. Eksojen olarak oluşturulan Ō2 hücreye girebilir ve (endojen olanlarla birlikte) çeşitli hasarlara yol açan reaksiyonlara katılabilir: doymamış yağ asitlerinin peroksidasyonu, protein SH gruplarının oksidasyonu, DNA hasarı, vb.
Endotel hücre büyüme faktörü (beta-Endotel Hücre Büyüme Faktörü) - endotel hücrelerinin büyüme faktörünün özelliklerine sahiptir. ECGF molekülünün amino asit dizisinin %50'si fibroblast büyüme faktörünün (FGF) yapısına karşılık gelir. Bu peptitlerin her ikisi de in vivo olarak heparin ve anjiyojenik aktivite için benzer afinite gösterir. Temel fibroblast büyüme faktörü (bFGF), tümör anjiyogenezinin önemli indükleyicilerinden biri olarak kabul edilir.
Kan damarlarının ve düz kas hücrelerinin büyümesinin ana inhibitörleri, aşağıdaki maddelerle temsil edilir.
Endotelyal natriüretik peptid C - esas olarak endotelde üretilir, ancak kulakçıkların, karıncıkların ve böbreklerin miyokardında da bulunur. CNP, endotelyal hücrelerden salgılanan ve düz kas hücrelerinin reseptörlerini parakrin olarak etkileyerek vazodilatasyona neden olan vazoaktif bir etkiye sahiptir. Arteriyel hipertansiyon ve ateroskleroz gelişiminde telafi edici öneme sahip olan NO eksikliği koşulları altında CNP sentezi artar.
Makroglobulin α2, α2-globulinlere ait bir glikoproteindir ve moleküler ağırlığı 725.000 kDa olan tek bir polipeptit zinciridir. α2-antiplazmin ile etkileşimden sonra inaktive edilmemiş kalan plazmini nötralize eder. Trombin aktivitesini inhibe eder.
Heparin kofaktör II, moleküler ağırlığı 65.000 kDa olan tek zincirli bir polipeptit olan bir glikoproteindir. Kandaki konsantrasyonu 90 mcg / ml'dir. Trombini inaktive ederek onunla bir kompleks oluşturur. Reaksiyon, dermatan sülfat varlığında büyük ölçüde hızlanır.
Vasküler endotel ayrıca inflamasyonun gelişimini ve seyrini etkileyen faktörler üretir.
Proinflamatuar ve antiinflamatuar olarak ikiye ayrılırlar. Aşağıda proinflamatuar faktörler bulunmaktadır.
Tümör nekroz faktörü-α (TNF-α, kaşektin), IL-1'in etkisini büyük ölçüde çoğaltan bir pirojendir, ancak aynı zamanda gram-negatif bakterilerin neden olduğu septik şokun patogenezinde önemli bir rol oynar. TNF-α'nın etkisi altında, makrofajlar ve nötrofiller tarafından H2O2 ve diğer serbest radikallerin oluşumu keskin bir şekilde artar. Kronik inflamasyonda, TNF-α katabolik süreçleri aktive eder ve böylece kaşeksi gelişimine katkıda bulunur.
TNF-a'nın tümör hücresi üzerindeki sitotoksik etkisi, DNA bozulması ve bozulmuş mitokondriyal fonksiyon ile ilişkilidir.
C-reaktif protein (C-RP), endotelyal disfonksiyonun bir göstergesi olarak hizmet edebilir. CRP ile vasküler duvar lezyonlarının gelişimi arasındaki ilişki ve bu sürece doğrudan katılımı hakkında yeterli bilgi toplanmıştır. Bunun ışığında, C-RP seviyesi günümüzde beyin (inme), kalp (kalp krizi) ve periferik damar bozukluklarının vasküler hastalıklarının komplikasyonlarının güvenilir bir tahmincisi olarak kabul edilmektedir. CRP, vasküler duvardaki hasarın ilk aşamalarına aracılık eder: endotelyal yapışma moleküllerinin aktivasyonu (ICAM-l, VCAM-l), kemotaktik ve proinflamatuar faktörlerin salgılanması (MCP-1 - makrofajlar için kemotaktik protein, IL-6), bağışıklık hücrelerinin endotelyuma alınmasını ve yapışmasını teşvik etmek. Ek olarak, miyokard enfarktüsü, ateroskleroz ve vaskülitte etkilenen damarların duvarlarında bulunan CRP birikintilerine ilişkin veriler de vasküler duvar hasarında CRP'nin rolüne tanıklık etmektedir.
Ana anti-inflamatuar faktör nitrik oksittir (işlevleri yukarıda sunulmuştur).
Böylece, kan ve vücudun diğer dokuları arasındaki sınırda bulunan vasküler endotel, biyolojik olarak aktif maddeler nedeniyle ana işlevlerini tam olarak yerine getirir: hemodinamik parametrelerin düzenlenmesi, tromborezistans ve hemostaz süreçlerine katılım, iltihaplanma ve anjiyogeneze katılım.
Endotelin işlevi veya yapısı bozulduğunda, endotel tarafından salgılanan biyolojik olarak aktif maddelerin aralığı önemli ölçüde değişir. Endotel, agreganlar, pıhtılaştırıcılar, vazokonstriktörler salgılamaya başlar ve bunlardan bazıları (renin-anjiyotensin sistemi) tüm kardiyovasküler sistemi etkiler. Olumsuz koşullar altında (hipoksi, metabolik bozukluklar, ateroskleroz, vb.), endotel vücuttaki birçok patolojik sürecin başlatıcısı (veya modülatörü) haline gelir.
yorumcular:
Berdichevskaya E.M., Tıp Bilimleri Doktoru, Profesör, Başkan. Fizyoloji Bölümü, Federal Devlet Yüksek Mesleki Eğitim Eğitim Kurumu "Kuban Devlet Fiziksel Kültür, Spor ve Turizm Üniversitesi", Krasnodar;
Bykov I.M., Tıp Bilimleri Doktoru, Profesör, Başkan. Temel ve Klinik Biyokimya Bölümü, Devlet Bütçeli Yüksek Mesleki Eğitim Eğitim Kurumu, Rusya Sağlık ve Sosyal Kalkınma Bakanlığı KubGMU, Krasnodar.
Çalışma, editörler tarafından 03.10.2011 tarihinde alındı.
bibliyografik bağlantı
Kade A.Kh., Zanin S.A., Gubareva E.A., Turovaya A.Yu., Bogdanova Yu.A., Apsalyamova S.O., Merzlyakova S.N. VASKÜLER ENDOTELYUMUN FİZYOLOJİK FONKSİYONLARI // Temel Araştırma. - 2011. - Hayır. 11-3. – S. 611-617;URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=29285 (erişim tarihi: 13/12/2019). "Doğa Tarihi Akademisi" yayınevinin yayınladığı dergileri dikkatinize sunuyoruz.
Endotel nedir?
endotel
içini kaplayan özel hücrelerdir.
kan damarlarının, lenfatik damarların ve kalp boşluklarının yüzeyi. Kan akışını damar duvarının daha derin katmanlarından ayırır ve aralarında sınır görevi görür.
Sinir sistemi de dahil olmak üzere vücudun çeşitli sistemlerinin normal çalışması için önemli olan, kan akışının yardımıyla tüm hücreleri ve nöronları tarafından yeterli miktarda "besin" alınmasıdır.
Ne için, büyük, küçük ve en küçük damarların durumu ve özellikle iç duvarları - endotel, her şeyden önemlidir.
Endotel aktif bir organdır. Sürekli olarak büyük miktarda biyolojik olarak aktif madde (BAS) üretir. Kan pıhtılaşması, damar tonusunun düzenlenmesi ve kan basıncının stabilizasyonu süreci için önemlidirler. "Endotelyal" biyolojik olarak aktif maddeler, beyin metabolizması sürecinde yer alır, böbreklerin filtrasyon işlevi ve miyokardiyal kontraktilite için önemlidir.
Özel bir rol, endotelin bütünlük durumuna aittir. Zarar görmemekle birlikte çeşitli BAS faktörlerini aktif olarak sentezler.
Pıhtılaşma önleyici, aynı zamanda kan damarlarını genişletir ve bu lümeni daraltabilecek düz kasların büyümesini engeller.
Sağlıklı endotel, kan damarlarını dilatasyon durumunda tutan ve özellikle beyne yeterli kan akışını sağlayan optimal miktarda nitrik oksit (NO) sentezler.
NO - aktif anjiyo - koruyucu, vasküler duvarın patolojik yeniden yapılanmasını, ateroskleroz ve arteriyel hipertansiyonun ilerlemesini önlemeye yardımcı olur, antioksidan, trombosit agregasyonu ve adezyon inhibitörü.
Anjiyotensin II, vasküler tonustaki artışı etkiler, arteriyel hipertansiyon gelişimini destekler, faydalı NO'nun dönüşümünü destekler.Zarar verici etkiye sahip aktif bir oksitleyici radikal.
Endotel, kan pıhtılaşmasında rol oynayan faktörleri sentezler (trombomodulin, von Willebrand faktörü, trombospondin).
Bu nedenle, endotel tarafından sürekli olarak üretilen biyolojik olarak aktif maddeler, yeterli kan akışının temelidir. Vasküler duvarın durumunu (spazmı veya gevşemesi) ve pıhtılaşma faktörlerinin aktivitesini etkilerler.
Normal çalışan bir endotel, trombosit yapışmasını (damar duvarına yapışmasını), trombosit agregasyonunu (birbirlerine yapışmasını) önler, kan pıhtılaşmasını ve kan damarı spazmını azaltır.
Ancak yapısı değiştiğinde fonksiyonel bozukluklar da ortaya çıkar. Endotel, zararlı aktif maddeleri - agregalar, pıhtılaştırıcılar, vazokonstriktörler - gereğinden fazla "üretir". Tüm dolaşım sisteminin işleyişi üzerinde olumsuz etkileri vardır, koroner arter hastalığı, ateroskleroz, arteriyel hipertansiyon ve diğerleri dahil olmak üzere hastalıklara yol açarlar.
Aktif maddelerin üretimindeki dengesizliğe denir. endotel disfonksiyonu (DE).
DE, mikro ve makro anjiyopatiye yol açar. Diabetes mellitusta mikroanjiyopati, retino - ve nefropati, makroanjiyopati - kalp damarlarına, beyine, ekstremitelerin periferik arterlerine, daha sık olarak alt olanlara zarar veren ateroskleroz gelişimine yol açar. Herhangi bir anjiyopati, "Virchow" üçlüsü ile karakterize edilir - endotelde bir değişiklik, kan pıhtılaşma ve antikoagülasyon sisteminin ihlali ve kan akışında yavaşlama.
DE, bir yanda vazodilatör (vazodilatör), antitrombotik, anjiyoprotektif faktörlerin üretimi ile diğer yanda vazokonstriktör (vazokonstriktör), protrombik, proliferatif faktörlerin üretimi arasındaki bir dengesizliktir.
DE, bir yandan önemli patojenetik mekanizmalardan biridir.
Ne kadar belirgin olursa, serebral (ve diğer tüm organlar ve dokular) damarlar, özellikle en küçük ve en küçük olanlar o kadar acı çeker. Mikrosirkülasyon bozulur ve hücreler gerekli beslenmeyi alır.
Dolaylı olarak, DE'nin şiddeti, belirli biyokimyasal kan parametreleriyle - endotelyuma zarar veren faktörlerin seviyesi - değerlendirilebilir. Bunlara endotel hasarının aracıları denir.
Bunlara hiperglisemi, hiperhomosisteinemi, serum trigliseritlerinde artış, mikroalbüminüri, kan sitokinlerinin düzeylerinde değişiklik ve kandaki NO konsantrasyonunda azalma dahildir.
Bu göstergelerdeki değişimin derecesi, endotel disfonksiyonunun derecesi ile ve sonuç olarak vasküler bozuklukların şiddeti ve çeşitli komplikasyon riski (kalp krizi, , İHD, vb.).
Endotel hasarı göstergelerinin zamanında tespiti, bunları azaltmak için zamanında önlemler alınmasına ve dolaşım sistemi ve serebrovasküler hastalıkların çeşitli hastalıklarının birincil ve ikincil önlenmesinin daha etkin bir şekilde gerçekleştirilmesine olanak sağlayacaktır.
Doğrulama: 4b3029e9e97268e2
31 Ekim 2017 Yorum yok
Endotel ve onun bazal membranı, kanı çevreleyen dokuların hücreler arası ortamından ayıran histohematik bir bariyer görevi görür. Aynı zamanda endotel hücreleri yoğun ve yarık benzeri bağ kompleksleri ile birbirine bağlanır. Endotel bariyer işlevi ile birlikte kan ve çevre dokular arasında çeşitli maddelerin değişimini sağlar. Kılcal damarlar seviyesindeki değişim işlemi, pinositozun yanı sıra maddelerin ince tabaka ve gözeneklerden difüzyonu ile gerçekleştirilir. Endotelositler, subendotelyal tabakaya bazal membran bileşenleri sağlar: kollajen, elastin, laminin, proteazlar ve bunların inhibitörleri: trombospondin, mukopolisakkaritler, vigronektin, fibronektin, von Willebrand faktörü ve hücreler arası etkileşim ve oluşumu için büyük önem taşıyan diğer proteinler. kanın ekstravasküler boşluğa girmesini önleyen yaygın bir bariyer. Aynı mekanizma, endotelin biyolojik olarak aktif moleküllerin alttaki düz kas tabakasına penetrasyonunu düzenlemesine izin verir.
Böylece, endotel astarı, yüksek düzeyde düzenlenmiş üç yolla geçilebilir. İlk olarak, bazı moleküller endotel hücreleri arasındaki bağlantılara nüfuz ederek düz kas hücrelerine ulaşabilir. İkinci olarak, moleküller veziküller (pinositoz süreci) tarafından endotel hücreleri boyunca taşınabilir. Son olarak, lipitte çözünen moleküller, lipit çift tabakası içinde hareket edebilir.
Koroner damarların endotel hücreleri, bariyer işlevine ek olarak, vasküler tonu (vasküler duvarın düz kaslarının motor aktivitesi), damarların iç yüzeyinin yapışkan özelliklerini kontrol etme kabiliyetine sahiptir. miyokardda metabolik süreçler olarak Endoteliyositlerin bu ve diğer fonksiyonel yetenekleri, damar lümeninden subintimale sitokinler, anti- ve prokoagülanlar, antimitojenler, vb. dahil olmak üzere çeşitli biyolojik olarak aktif moleküller üretme konusundaki yeterince yüksek yetenekleri ile belirlenir. duvarının katmanları;
Endotel, hem vazokonstriktif hem de vazodilatör etkileri olan bir dizi madde üretebilir ve salabilir. Bu maddelerin katılımıyla, vasküler nöroregülasyonun işlevini önemli ölçüde tamamlayan vasküler tonusun kendi kendini düzenlemesi meydana gelir.
Sağlam vasküler endotel, vazodilatörleri sentezler ve ayrıca, çeşitli biyolojik olarak aktif kan maddelerinin - histamin, serotonin, katekolaminler, asetilkolin, vb. - Damar duvarının düz kasları üzerindeki etkisine aracılık eder ve esas olarak gevşemelerine neden olur.
Vasküler endotel tarafından üretilen en güçlü vazodilatör nitrik oksittir (NO). Vazodilatasyona ek olarak, ana etkileri arasında endotelyal yapışkan moleküllerin sentezinin inhibisyonu nedeniyle sadece trombosit yapışmasının inhibisyonu ve lökosit göçünün baskılanması değil, aynı zamanda vasküler düz kas hücrelerinin çoğalmasının yanı sıra oksidasyonun önlenmesi, yani subendotelyumda aterojenik lipoproteinlerin modifikasyonu ve sonuç olarak birikmesi (antiaterojenik etki).
Endotel hücrelerinde nitrik oksit, endotelyal NO sentazın etkisi altında L-arginin amino asidinden oluşur. Asetilkolinesteraz, bradikinin, trombin, adenin nükleotidleri, tromboksan A2, histamin, endotel gibi çeşitli faktörlerin yanı sıra sözde artış. örneğin kan akışının yoğunlaşmasının bir sonucu olarak kayma gerilmeleri, normal endotelyum tarafından NO sentezini indükleyebilir. Endotel tarafından üretilen NO, iç elastik zardan düz kas hücrelerine difüze olur ve gevşemelerine neden olur. NO'nun bu etkisinin ana mekanizması, guanozin trifosfatın (GTP) düz kas hücrelerinin gevşemesini belirleyen siklik guanozin monofosfata (cGMP) dönüşümünü artıran hücre zarı seviyesinde guanilat siklazın aktivasyonudur. Daha sonra sitozolik Ca++'ı azaltmak için bir dizi mekanizma aktive edilir: 1) Ca++-ATPase'in fosforilasyonu ve aktivasyonu; 2) sarkoplazmik retikulumda Ca2+'da bir azalmaya yol açan spesifik proteinlerin fosforilasyonu; 3) inositol trifosfatın cGMP aracılı inhibisyonu.
NO dışında, endotel hücreleri tarafından üretilen önemli bir vazodilatör faktör prostasiklindir (prostaglandin I2, PSH2). PGI2, vazodilatör etkisinin yanı sıra trombosit adezyonunu inhibe eder, kolesterolün makrofajlara ve düz kas hücrelerine girişini azaltır ve damar duvarında kalınlaşmaya neden olan büyüme faktörlerinin salınımını engeller. Bilindiği gibi PGI2, siklooksijenaz ve PC12 sentazın etkisi altında araşidonik asitten oluşur PGI2 üretimi çeşitli faktörler tarafından uyarılır: trombin, bradikinin, histamin, yüksek yoğunluklu lipoproteinler (HDL), adenin nükleotidleri, lökotrienler, tromboksan A2, trombosit -türetilmiş büyüme faktörü (PDGF), vb. PGI2, hücre içi siklik adenosin monofosfatta (cAMP) bir artışa yol açan adenilat siklazı aktive eder.
Vazodilatörlere ek olarak, koroner arter endotel hücreleri bir dizi vazokonstriktör üretir. Bunlardan en önemlisi endotel I'dir.
Endotel I, uzun süreli düz kas kasılmasını indükleyebilen en güçlü vazokonstriktörlerden biridir. Endotelyal I, endotelde bir prepropeptitten enzimatik olarak üretilir. Serbest bırakılmasının uyarıcıları trombin, adrenalin ve hipoksik faktördür, yani. enerji açığı. Endotelyal I, fosfolipaz C'yi aktive eden ve hücre içi inositol fosfatların ve diasilgliserolün salınmasına yol açan spesifik bir membran reseptörüne bağlanır.
İnositol trifosfat, sitoplazmaya Ca2+ salınımını artıran sarkoplazmik retikulum üzerindeki reseptöre bağlanır. Sitosolik Ca2+ seviyesindeki bir artış, düz kas kasılmasındaki bir artışı belirler.
Endotelde hasar olması durumunda, arterlerin biyolojik olarak aktif maddelere reaksiyonu, vhch. asetilkolin, katekolaminler, endotelyum I, anjiyotensin II saptırılır, örneğin arterin genişlemesi yerine, asetilkolinin etkisi altında bir vazokonstriktör etkisi gelişir.
Endotel, hemostaz sisteminin bir bileşenidir. Sağlam endotel tabakası, bir antitrombotik/antikoagülan özelliğe sahiptir. Endoteliyositlerin ve trombositlerin yüzeyindeki negatif (benzer) bir yük, vasküler duvardaki trombosit yapışmasını engelleyen karşılıklı itmelerine neden olur. Ek olarak, endotel hücreleri çeşitli antitrombotik ve antikoagülan faktörler PGI2, NO, heparin benzeri moleküller, trombomodulin (protein C aktivatörü), doku plazminojen aktivatörü (t-PA) ve ürokinaz üretir.
Bununla birlikte, vasküler hasar koşulları altında gelişen endotel disfonksiyonu ile endotel, protrombotik/prokoagülan potansiyelini gerçekleştirir. Pro-inflamatuar sitokinler ve diğer inflamatuar aracılar, endoteliyositlerde tromboz/hiperpıhtılaşma gelişimine katkıda bulunan maddelerin üretimini indükleyebilir. Vasküler yaralanma, doku faktörü, plazminojen aktivatör inhibitörü, lökosit adezyon molekülleri ve von WUlebrand(a) faktörünün yüzey ekspresyonunu arttırır. PAI-1 (doku plazminojen aktivatör inhibitörü) kan pıhtılaşma sisteminin ana bileşenlerinden biridir, fibrinolizi inhibe eder ve aynı zamanda endotel disfonksiyonunun bir belirtecidir.
Endotel disfonksiyonu, organdaki dolaşım bozukluklarının bağımsız bir nedeni olabilir, çünkü sıklıkla anjiyospazmı veya özellikle bazı koroner kalp hastalığı formlarında gözlenen vasküler trombozu tetikler. Ayrıca bölgesel dolaşım bozuklukları (iskemi, şiddetli arteriyel hiperemi) de endotel disfonksiyonuna yol açabilir.
Sağlam endotel sürekli olarak NO, prostasiklin ve trombosit yapışmasını ve agregasyonunu engelleyebilen diğer biyolojik olarak aktif maddeleri üretir. Ayrıca aktive trombositler tarafından salgılanan ADP'yi yok eden ADPaz enzimini ifade eder ve bu nedenle tromboz sürecine katılımları sınırlıdır. Endotel, kan plazmasından çok sayıda antikoagülan emerek pıhtılaştırıcı ve antikoagülan üretebilir - heparin, protein C ve S.
Endotel hasar gördüğünde, yüzeyi antitrombotikten protrombotik hale dönüşür. Subendotelyal matrisin pro-yapışkan yüzeyi açığa çıkarsa, bileşenleri - yapışkan proteinler (von Willebrand faktörü, kollajen, fibronektin, trombospondin, fibrinojen, vb.) derhal birincil (vasküler trombosit) oluşumuna katılır. trombüs ve ardından hemokoagülasyon.
Başta sitokinler olmak üzere endoteliyositler tarafından üretilen biyolojik olarak aktif maddeler, endokrin etki türü ile metabolik süreçler üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir, özellikle yağ asitlerine ve karbonhidratlara karşı doku toleransını değiştirir. Buna karşılık, yağ, karbonhidrat ve diğer metabolizma türlerinin ihlalleri, tüm sonuçlarıyla birlikte kaçınılmaz olarak endotelyal disfonksiyona yol açar.
Klinik uygulamada, doktor, mecazi olarak konuşursak, "günlük", arteriyel hipertansiyon, koroner kalp hastalığı, kronik kalp yetmezliği vb. Bir yandan endotel disfonksiyonunun belirli bir kardiyovasküler hastalığın oluşumuna ve ilerlemesine katkıda bulunduğu ve diğer yandan bu hastalığın kendisinin sıklıkla endotel hasarını şiddetlendirdiği akılda tutulmalıdır.
Böyle bir kısır döngüye ("circulus vitiosus") bir örnek, arteriyel hipertansiyon gelişimi koşullarında oluşturulan bir durum olabilir. Yüksek kan basıncının vasküler duvara uzun süre maruz kalması, sonuçta endotel disfonksiyonuna yol açabilir, bu da vasküler düz kas tonusunda bir artışa ve tezahürlerinden biri medyanın kalınlaşması olan vasküler yeniden şekillenme süreçlerinin (aşağıya bakınız) başlamasına neden olabilir ( damar duvarının kas tabakası) ve buna karşılık gelen damar çapında bir azalma. Endoteliyositlerin vasküler yeniden şekillenmeye aktif katılımı, çok sayıda farklı büyüme faktörünü sentezleme yeteneklerinden kaynaklanmaktadır.
Lümenin daralmasına (vasküler yeniden şekillenmenin sonucu), koroner yetmezliğin oluşumunda ve ilerlemesinde kilit faktörlerden biri olan periferik dirençte önemli bir artış eşlik edecektir. Bu, bir kısır döngünün oluşması (“kapanması”) anlamına gelir.
Endotel ve proliferatif süreçler. Endotel hücreleri, vasküler duvarın düz kaslarının büyümesinin hem uyarıcılarını hem de inhibitörlerini üretebilir. Sağlam endotel ile düz kaslardaki proliferatif süreç nispeten sakindir.
Endotel tabakasının deneysel olarak çıkarılması (deendotelyalizasyon), düz kas proliferasyonu ile sonuçlanır ve bu, endotel astarını restore ederek inhibe edilebilir. Daha önce bahsedildiği gibi, endotel, düz kas hücrelerinin kanda dolaşan çeşitli büyüme faktörlerine maruz kalmasını önlemek için etkili bir bariyer görevi görür. Ek olarak, endotel hücreleri, vasküler duvardaki proliferatif süreçler üzerinde inhibitör etkisi olan maddeler üretir.
Bunlar NO, heparin ve heparin sülfat dahil olmak üzere çeşitli glikozaminoglikanları ve ayrıca dönüştürücü büyüme faktörünü (3 (TGF-(3)) içerir. TGF-J3, interstisyel kollajen gen ekspresyonunun en güçlü indükleyicisi olup, belirli koşullar altında vasküler inhibe edebilir. geri besleme mekanizması boyunca çoğalma.
Endotel hücreleri aynı zamanda vasküler duvar hücrelerinin proliferasyonunu uyarabilen bir dizi büyüme faktörü de üretir: Platelet Growth Factor (PDGF; Platelet Derived Growth Factor), ilk olarak trombositlerden izole edildiğinden bu isimle anılır, stimüle eden son derece güçlü bir mitojendir. DNA sentezi ve hücre bölünmesi; endotelyal büyüme faktörü (EDGF; Endotelyal-Hücre Türevli Büyüme Faktörleri), özellikle aterosklerotik vasküler lezyonlarda düz kas hücrelerinin proliferasyonunu uyarabilir; fibroblast büyüme faktörü (FGF; Endotelyal-Hücre Türevli Büyüme Faktörleri); endotel; insülin benzeri büyüme faktörü (IGF; İnsülin Benzeri Büyüme Faktörü); anjiyotensin II (in vitro deneyler, AT II'nin büyüme sitokinlerinin transkripsiyon faktörünü aktive ettiğini, böylece düz kas hücrelerinin ve kardiyomiyositlerin proliferasyonunu ve farklılaşmasını arttırdığını buldu).
Büyüme faktörlerine ek olarak, vasküler duvar hipertrofisinin moleküler indükleyicileri şunları içerir: hücre yüzeyi reseptörlerinin büyüme faktörlerinin efektör molekülleri ile konjugasyonunu kontrol eden aracı proteinler veya G-proteinleri; algılamanın özgüllüğünü sağlayan ve ikinci haberciler cAMP ve cGMP'nin oluşumunu etkileyen reseptör proteinleri; düz kas hücrelerinin hipertrofisini belirleyen genlerin transdüksiyonunu düzenleyen proteinler.
Endotel ve lökositlerin göçü. Endotel hücreleri, intravasküler hasar alanlarında lökositlerin yenilenmesi için önemli olan çeşitli faktörler üretir. Endotel hücreleri, monositleri çeken monosit kemotaktik protein MCP-1 adlı kemotaktik bir molekül üretir.
Endotel hücreleri ayrıca lökositlerin yüzeyindeki reseptörlerle etkileşime giren adezyon molekülleri üretir: 1 - B-lenfositlerdeki reseptöre bağlanan hücreler arası adezyon molekülleri ICAM-1 ve ICAM-2 (hücreler arası adezyon molekülleri) ve 2 - vasküler hücre adezyonu moleküller -1 - VCAM-1 (vasküler hücresel yapışma molekülü-1), T-lenfositlerin ve monositlerin yüzeyindeki reseptörlerle birbirine bağlıdır.
Endotel, lipid metabolizmasında bir faktördür. Kolesterol ve trigliseritler, lipoproteinlerin bir parçası olarak arteriyel sistem yoluyla taşınır, yani endotel, lipid metabolizmasının ayrılmaz bir parçasıdır. Endoteliyositler, lipoprotein lipaz enziminin yardımıyla trigliseritleri serbest yağ asitlerine dönüştürebilir. Serbest kalan yağ asitleri daha sonra subendotelyal boşluğa girerek düz kas ve diğer hücreler için bir enerji kaynağı sağlar. Endotel hücreleri, ateroskleroz gelişimine katılımlarını önceden belirleyen aterojenik düşük yoğunluklu lipoproteinler için reseptörler içerir.
RU 2309668 patentinin sahipleri:
MADDE: buluş tıpla, yani fonksiyonel teşhisle ilgilidir ve endotel fonksiyonunun invazif olmayan tespiti için kullanılabilir. Bunu yapmak için, uzuvdaki transmural basınç azaltılır, pletismografik sinyallerin genlikleri çeşitli basınçlarda kaydedilir. Pletismografik sinyalin amplitüdünün maksimum olduğu basınç belirlenirken, basınç maksimum amplitüdün belirli bir yüzdesine karşılık gelen bir değere düşürülürken, bir tıkayıcı test gerçekleştirilir, bu sırada yer alan alandan proksimal olarak uygulanan bir manşon uzuvdan. Ardından, deneğin sistolik basıncını en az 50 mmHg aşan bir basınç oluşturulur ve en az 5 dakika boyunca oklüzyon yapılır. Cihaz, iki kanaldan oluşan ve periferik arterlerden nabız eğrilerini kaydedebilen bir sensör ünitesi içerir. Kafta kademeli olarak artan basınç oluşturmak üzere yapılandırılmış bir basınç oluşturma birimi. Pletismografik sinyalin maksimum genliğine karşılık gelen manşet basıncını belirlemek ve maksimum genliğin önceden belirlenmiş bir yüzdesi olan pletismografik sinyalin genliğine karşılık gelen manşetteki basıncı ayarlamak için basınç oluşturma birimini kontrol etmek üzere yapılandırılmış bir elektronik ünite , sensör ünitesi elektronik üniteye bağlı iken, çıkışı basınç üretim ünitesine bağlıdır. Talep edilen buluş, hastanın kan basıncından bağımsız olarak endotelyal fonksiyon değerlendirmesinin güvenilirliğini arttırmayı mümkün kılar. 2 n. ve 15 z.p. f-ly, 6 hasta.
Buluş tıpla, yani fonksiyonel teşhisle ilgilidir ve kardiyovasküler hastalıkların varlığının erken bir aşamada tespit edilmesini ve tedavinin etkinliğinin izlenmesini mümkün kılar. Buluş, endotelin durumunu değerlendirmeyi mümkün kılacaktır ve bu değerlendirme temelinde kardiyovasküler hastalıkların erken teşhisi sorununu çözecektir. Buluş, nüfusun büyük ölçekli bir tıbbi muayenesi gerçekleştirilirken kullanılabilir.
Son zamanlarda kalp damar hastalıklarının erken teşhisi sorunu giderek daha fazla önem kazanmıştır. Bunun için patent ve bilimsel literatürde açıklanan çok çeşitli teşhis araçları ve yöntemleri kullanılır. Bu nedenle, ABD patenti No. 5,343,867, alt ekstremite damarlarındaki nabız dalgasının özelliklerini belirlemek için empedans pletismografi kullanılarak aterosklerozun erken teşhisi için bir yöntem ve cihazı açıklar. Kan akış parametrelerinin incelenen artere dışarıdan uygulanan basınca bağlı olduğu gösterilmiştir. Pletismogramın maksimum genliği, büyük ölçüde, damar içindeki arter basıncı ile bir tonometre manşeti yardımıyla dışarıya uygulanan basınç arasındaki fark olan transmural basıncın değeri ile belirlenir. Maksimum sinyal genliği, sıfır transmural basınçta belirlenir.
Arteriyel damarların yapısı ve fizyolojisi açısından, bu şu şekilde temsil edilebilir: manşetten gelen basınç, arterin dış duvarına aktarılır ve arterin iç duvarından gelen arter içi basıncı dengeler. Aynı zamanda, arter duvarının kompliyansı keskin bir şekilde artar ve geçen nabız dalgası arteri büyük miktarda gerer, yani. aynı nabız basıncında arter çapındaki artış büyük olur. Bu fenomen, kan basıncının kaydı sırasında alınan osilometrik eğride kolayca görülebilir. Bu eğride maksimum salınımlar, kaf basıncı ortalama arter basıncına eşit olduğunda meydana gelir.
6,322,515 sayılı ABD Patenti, endotelin durumunu değerlendirmek için kullanılanlar da dahil olmak üzere kardiyovasküler sistemin bir dizi parametresini belirlemek için bir yöntem ve cihazı açıklamaktadır. Burada nabız dalgasını belirlemek için sensör olarak fotodiyotlar ve fotodedektörler kullanılmış, reaktif hiperemi ile test öncesi ve sonrasında dijital arterde kaydedilen fotopletismografik (PPG) eğrilerin analizi yapılmıştır. Bu eğriler kaydedilirken optik sensörün üzerine parmağa bir manşet yerleştirildi ve burada 70 mm Hg basınç oluşturuldu.
6,939,304 sayılı ABD Patenti, bir PPG sensörü kullanılarak endotelyal fonksiyonun invazif olmayan değerlendirilmesi için bir yöntem ve aygıtı açıklamaktadır.
6,908,436 No.lu ABD Patenti, bir darbe dalgasının yayılma hızını ölçerek endotelin durumunu değerlendirmek için bir yöntemi açıklar. Bunun için iki kanallı bir pletismograf kullanılır, sensörler parmağın falanksına takılır, omuzda bulunan bir manşet kullanılarak oklüzyon oluşturulur. Arter duvarının durumundaki değişiklik, nabız dalgasının yayılmasındaki gecikme ile değerlendirilir. 20 ms veya daha fazla gecikme değeri, endotelin normal işlevini doğrulayan bir test olarak kabul edilir. Oklüzyon testi yapılmayan kolda kaydedilen PPG eğrisi ile karşılaştırılarak gecikmenin tespiti yapılır. Bununla birlikte, bilinen yöntemin dezavantajları, sistolik yükselmeden hemen önce minimum bölgedeki yer değiştirmeyi ölçerek gecikmenin belirlenmesidir, yani. oldukça değişken bir bölgede.
Talep edilen yönteme ve cihaza en yakın analog, RF patent No. 2220653'te açıklanan, hastanın fizyolojik durumundaki değişikliklerin invazif olmayan şekilde belirlenmesi için yöntem ve cihazdır. Bilinen bir yöntem, nabız sensörlerine bir manşet yerleştirerek ve manşondaki basıncı 75 mm Hg'ye çıkararak periferik arteriyel tonunun izlenmesini, ardından manşondaki artan basınçla kan basıncının 5 dakika boyunca sistolik seviyesinin üzerinde ölçülmesini ve ayrıca nabız dalgasını kaydetmeyi içerir. iki el üzerinde PPG yöntemi ile, daha sonra PPG eğrisinin bir genlik analizi, sıkıştırmadan önce ve sonra elde edilen ölçümlere göre yapılır, PPG sinyalindeki artış belirlenir. Bilinen cihaz, bir manşet ile basıncı ölçmek için bir sensör, vücudun bulunan bölgesinin yüzeyini ısıtmak için bir ısıtma elemanı ve ölçülen sinyallerin işlenmesi için bir işlemci içerir.
Ancak bilinen yöntem ve cihaz, düşük ölçüm doğruluğu ve hastanın basınç dalgalanmalarına bağlı olmaları nedeniyle çalışmaların yüksek güvenilirliğini sağlamamaktadır.
Endotel disfonksiyonu, hiperkolesterolemi, arteriyel hipertansiyon, sigara, hiperhomosisteinemi, yaş ve diğerleri gibi kardiyovasküler hastalıklar (CVD) için risk faktörlerinin varlığında ortaya çıkar. Endotelin, KVH gelişimi için risk faktörlerinin patojenetik olarak gerçekleştiği bir hedef organ olduğu tespit edilmiştir. Endotelin durumunun değerlendirilmesi, KVH'nin erken teşhisine izin veren bir "barometre"dir. Böyle bir teşhis, bir risk faktörünün varlığını belirlemek için bir dizi biyokimyasal test (kolesterol, düşük ve yüksek yoğunluklu lipoproteinler, homosistein vb. düzeyinin belirlenmesi) yapılması gerektiğinde yaklaşımdan uzaklaşmanıza izin verecektir. Endotelin durumunun değerlendirilmesi olan hastalığın gelişme riskinin ayrılmaz bir göstergesini kullanmak için ilk aşamada popülasyonu taramak ekonomik olarak daha haklıdır. Endotelin durumunun değerlendirilmesi, tedavinin nesnelleştirilmesi için de son derece önemlidir.
Talep edilen buluşlar tarafından çözülmesi gereken görev, incelenen hastanın endotel fonksiyonunun durumunu güvenilir bir şekilde belirlemek için fizyolojik olarak doğrulanmış, non-invaziv bir yöntem ve cihaz oluşturmak, hastanın durumuna bağlı olarak ve bir sisteme dayalı olarak farklılaştırılmış bir yaklaşım sağlamaktır. Optimum bir etki altında PPG sinyalinin dönüştürülmesi, yükseltilmesi ve kaydedilmesi için, oklüzyon testinden önce ve sonra verilen basıncın veya lokal olarak bulunan artere uygulanan kuvvetin değeri.
İddia edilen cihaz ve yöntemi kullanırken elde edilen teknik sonuç, hastanın kan basıncından bağımsız olarak endotelyal fonksiyon değerlendirmesinin güvenilirliğini arttırmaktır.
Yöntemin bir kısmındaki teknik sonuç, uzuvdaki transmural basıncın azalması, pletismografik sinyallerin genliğinin çeşitli basınçlarda kaydedilmesi, PG sinyalinin genliğinin maksimum olduğu basıncın belirlenmesi nedeniyle elde edilir, basınç, maksimum genliğin belirli bir yüzdesine karşılık gelen bir değere düşürülür, bir oklüzyon testi, bu sırada uzvun yerleşim alanına proksimal olarak uygulanan bir manşon, vücudun sistolik basıncından en az 50 mm Hg daha yüksek basınç altındadır. konu ve oklüzyon en az 5 dakika gerçekleştirilir.
Teknik sonuç, uzuv bölgesine basıncın oluşturulduğu bir manşet uygulanarak transmural basıncın azaltılması gerçeğiyle geliştirilmiştir.
Uzuv dokusu üzerindeki basınç, 5 mm Hg'lik artışlarla ayrı ayrı artırılır. ve 5-10 saniyelik bir adım süresi, PG sinyalinin genliğini kaydedin.
Bulunan arterdeki transmural basıncı azaltmak için, uzuv dokularına lokal olarak uygulanan mekanik bir kuvvet kullanılır.
Yerleşik arterdeki transmural basıncı azaltmak için, uzuv kalp seviyesine göre önceden belirlenmiş bir yüksekliğe yükseltilerek hidrostatik basınç düşürülür.
PG sinyalinin amplitüdünün PG sinyalindeki maksimum artışın %50'si olduğu transmural basınç değeri seçildikten sonra, lokalize artere proksimal olarak yerleştirilen oklüzal kafta suprasistolik basınç oluşturulur ve bir pletismografik sinyal kaydedilir. .
Yerleşik artere proksimal olarak yerleştirilmiş tıkayıcı kafın en az 5 dakika maruz kalmasından sonra, içindeki basınç sıfıra düşürülür ve PG sinyalindeki değişikliklerin kaydı en az 3 dakika boyunca iki referans ve test kanalında aynı anda gerçekleştirilir. .
Oklüzyon testi sonrası kaydedilen pletismografik sinyal, iki referans ve test kanalından elde edilen verilere göre genlik ve zamansal analizin eş zamanlı kullanımı ile analiz edilir.
Genlik analizi yapılırken referans ve test kanallarındaki sinyal genlik değerleri, test kanalındaki sinyal genlik artış hızı, çeşitli transmural basınç değerlerinde elde edilen maksimum sinyal genliklerinin oranı oklüzyon testinden sonra elde edilen maksimum sinyal ile karşılaştırılır.
Zaman analizi yapılırken referans ve test kanallarından elde edilen pletismografik eğriler karşılaştırılır, sinyal normalleştirilir ve ardından gecikme süresi veya faz kayması belirlenir.
Cihaz açısından teknik sonuç, cihazın iki kanallı yapılmış ve periferik arterlerden nabız eğrilerini kaydetme kabiliyetine sahip bir sensör ünitesi içermesi, bir basınç oluşturucu ünite, oluşturma kabiliyetine sahip olması nedeniyle elde edilir. manşetteki kademeli basınç ve PG sinyalinin maksimum genliğine karşılık gelen manşetteki basıncı belirleme yeteneği ve manşonun genliğine karşılık gelen manşondaki basıncı ayarlamak için basınç oluşturma biriminin kontrolü ile yapılan bir elektronik ünite. Sensör ünitesi çıkışına basınç üretim ünitesinin bağlı olduğu elektronik üniteye bağlı iken maksimum genlikteki artışın önceden belirlenmiş bir yüzdesini oluşturan PG sinyali.
Teknik sonuç, basınç oluşturma biriminin, 5 mm Hg'lik artışlarla kafta kademeli olarak artan bir basınç oluşturacak şekilde yapılandırılmasıyla geliştirilmiştir. Sanat. ve 5-10 saniyelik bir adım süresi.
Her kanaldaki sensör bloğu, bir kızılötesi diyot ve yerleştirilmiş alandan geçen bir ışık sinyalini kaydetme olasılığı bulunan bir fotodedektör içerir.
Her kanaldaki sensör bloğu, bir kızılötesi diyot ve konumlandırılan alandan yansıyan saçılan ışık sinyalini kaydetme olasılığı bulunan bir fotodedektör içerir.
Sensör ünitesi, empedans ölçüm elektrotları veya Hall sensörleri veya elektriksel olarak iletken bir malzeme ile doldurulmuş elastik bir tüp içerir.
Fotodedektör, darbe bileşenini toplam sinyalden çıkarabilen bir filtreye bağlıdır.
Sensör ünitesi, konumlandırılan vücut bölgesinin ayarlanan sıcaklığını muhafaza etmek için araçlar içerir.
Cihaz, endotelyal fonksiyon değerlendirmesinin sonuçlarını görüntülemek için bir sıvı kristal ekran ve/veya endotel fonksiyonu ile ilgili verileri bir bilgisayara iletmek için bir elektronik birime bağlı bir arayüz içerir.
Talep edilen buluşların teknik özü ve kullanımlarının bir sonucu olarak elde edilen teknik bir sonuca ulaşma olasılığı, şekil 1'in hacimsel kan akışının dinamiklerini gösterdiği çizimlerin konumlarına atıfta bulunarak örnek bir düzenlemeyi tarif ederken daha anlaşılır olacaktır. ve bir tıkayıcı test sırasında brakiyal arterin çapı, şekil 2'de PPG sinyalinin oluşumunun bir diyagramı gösterilmektedir, şekil 3, PPG eğrisini göstermektedir, şekil 4, farklı transmural basınç değerlerinde elde edilen bir PPG eğrileri ailesini göstermektedir. kontrol grubundaki hastalarda, şekil 5 hidrostatik basınçtaki değişikliklerin PPG sinyalinin genliği üzerindeki etkisini gösterir ve şekil 6, talep edilen cihazın şematik bir blok diyagramını sunar.
Elektronik birim, PG sinyalinin maksimum genliğine tekabül eden manşetteki (1) basıncı belirler ve önceden belirlenmiş bir yüzde olan PG sinyalinin genliğine karşılık gelen manşetteki (1) basıncı ayarlamak için basınç oluşturma birimini kontrol eder. (%50) maksimum genlik artışının. Sensör bloğunu birkaç versiyonda gerçekleştirmek mümkündür: ilk versiyonda, kızılötesi LED 2 ve fotodetektör 3, konumlanmış alanın zıt taraflarında, konumlanmış alandan geçen ışık sinyalini kaydetme imkanı ile yerleştirilmiştir. ikinci kısımda, uzuv, kızılötesi LED 2 ve fotodedektör 3, yerleştirilmiş geminin bir tarafında, dağınık ışık sinyalinin yerleşik alanından yansıyanları kaydetme olasılığı ile yerleştirilmiştir.
Ek olarak, sensör ünitesi, empedans elektrotları veya Hall sensörleri veya elektriksel olarak iletken bir malzeme ile doldurulmuş elastik bir tüp temelinde yapılabilir.
Endotel fonksiyonu, incelenen hastanın üst uzuvlarına monte edilmiş bir sensör ünitesi kullanılarak elde edilen PG sinyalinin kaydına ve ardından manşon 1'deki basınçta (veya bulunan artere lokal olarak uygulanan kuvvet) sinyalin maksimum genliğine kadar, ardından manşondaki basınç veya lokal olarak uygulanan kuvvet sabitlenir ve oklüzyon testi sabit bir basınç veya kuvvette gerçekleştirilir. Bu durumda, sensör ünitesi manşetin 1 iç tarafına monte edilir veya arterin cilt yüzeyindeki izdüşüm alanında bir kuvvet oluşturan cihazın ucunda bulunur. Bu basıncı otomatik olarak ayarlamak için, dijital-analog dönüştürücüden 8 kontrolör 9 aracılığıyla basınç oluşturma ünitesinin kompresörüne 11 gelen PG sinyalinin genliği üzerinde geri besleme kullanılır.
Tıkanma testi, bulunan artere (kol, radyal veya dijital) göre proksimale (omuz, önkol, bilek) takılan bir manşet kullanılarak gerçekleştirilir. Bu durumda oklüzyon testi yapılmayan diğer uzuvdan alınan sinyal referanstır.
İncelenen hastanın endotelyal fonksiyonunun durumunu belirlemek için talep edilen yöntem iki ana aşama içerir: birincisi, manşet 1'de (veya bulunan artere uygulanan kuvvetlerde) farklı basınçlarda kaydedilen bir dizi pletismografik eğrinin elde edilmesini sağlar ve ikinci aşama oklüzyon testinin kendisidir. İlk aşamanın sonucu, arter yatağının viskoelastik özellikleri ve oklüzyon testi için basınç veya kuvvet seçimi hakkında bilgidir. Uygulanan basınç veya kuvvetin etkisi altında PG sinyalinin genliğindeki değişiklikler, arterin düz kaslarının tonunu ve elastik bileşenlerinin (elastin ve kollajen) durumunu gösterir. Lokal olarak uygulanan basınç veya kuvvete, büyüklüğü arteriyel basınç ile harici olarak uygulanan basınç veya kuvvet arasındaki fark tarafından belirlenen transmural basınçta bir değişiklik eşlik eder. Transmural basınçta bir azalma ile, sırasıyla arter lümeninde bir artışın eşlik ettiği düz kasların tonusu azalır, transmural basınçta bir artış ile arterin daralması meydana gelir. Bu, mikro sirkülasyon sisteminde optimal basıncı korumayı amaçlayan kan akışının miyojenik düzenlemesidir. Böylece, ana kaptaki basınç 150 mm Hg'den değiştiğinde. 50 mm Hg'ye kadar kılcal damarlarda, basınç pratik olarak değişmeden kalır.
Düz kas tonusundaki bir değişiklik, yalnızca arterin daralması veya genişlemesi şeklinde değil, aynı zamanda sırasıyla arter duvarının sertliğinde veya kompliyansında bir artışa yol açar. Transmural basınçta bir azalma ile, vasküler duvarın düz kas aparatı bir dereceye kadar gevşer, bu da PPG'de sinyal genliğinde bir artış olarak kendini gösterir. Maksimum genlik, sıfıra eşit transmural basınçta meydana gelir. Bu, S-şekilli deformasyon eğrisinin maksimum hacim artışının sıfıra yakın bir transmural basınçta belirlendiğini gösterdiği Şekil 4'te şematik olarak gösterilmiştir. Deformasyon eğrisinin farklı kısımlarına uygulanan eşit darbe basınç dalgaları ile sıfır transmural basınca yakın bölgede maksimum pletismografik sinyal gözlenir. Koroner hastalığın klinik belirtileri olan bir grup insanla yaş ve diyastolik basınç açısından karşılaştırılabilir kontrol grubundaki hastalarda, transmural basınçtaki değişikliklerle sinyal genliğindeki artış %100'den fazla olabilir (şekil 4). Koroner arter hastalığı olan hasta grubunda iken bu amplitüd artışı %10-20'yi geçmez.
Farklı transmural basınç değerlerinde PG sinyalinin genliğindeki bu tür değişiklik dinamikleri, yalnızca sağlıklı insanlarda ve çeşitli lokalizasyonların stenoz aterosklerozu olan hastalarda arteriyel yatağın viskoelastik özelliklerinin özellikleri ile ilişkilendirilebilir. Arteriyel düz kas tonusu ağırlıklı olarak viskoz bir bileşen olarak kabul edilebilirken, elastin ve kollajen lifleri vasküler duvar yapısının tamamen elastik bir bileşenidir. Transmural basıncın sıfır değerlerine yaklaşırken düz kas tonusunu azaltarak, düz kasların viskoz bileşeninin deformasyon eğrisine katkısını azaltırız. Böyle bir teknik, yalnızca arteriyel vasküler duvarın elastik bileşenlerinin deformasyon eğrisinin daha ayrıntılı bir analizini yapmakla kalmaz, aynı zamanda bir oklüzyon testinden sonra reaktif hiperemi fenomenini daha uygun koşullarda kaydetmeye de izin verir.
Afferent arterin çapındaki artış, endotel hücrelerinin işleyişi ile ilişkilidir. Bir tıkayıcı testten sonra kesme stresindeki bir artış, nitrik oksit (NO) sentezinde bir artışa yol açar. Sözde "akış kaynaklı genişleme" meydana gelir. Endotel hücrelerinin işlevi bozulduğunda, nitrik oksit ve diğer vazoaktif bileşikleri üretme yeteneği azalır, bu da akışa bağlı vasküler dilatasyon olgusunun yokluğuna yol açar. Bu durumda, tam teşekküllü reaktif hiperemi oluşmaz. Şu anda, bu fenomen endotelyal disfonksiyonu tespit etmek için kullanılmaktadır, yani. endotel disfonksiyonu. Damarın akışla indüklenen dilatasyonu, aşağıdaki olaylar dizisi ile belirlenir: oklüzyon, kan akışında artış, endotel hücreleri üzerindeki kayma stresinin etkisi, nitrik oksit sentezi (artan kan akışına adaptasyon olarak), NO'nun düz kas üzerindeki etkisi .
Tıkanıklığın giderilmesinden 1-2 saniye sonra maksimum kan akışı miktarına ulaşılır. Unutulmamalıdır ki, kan akış miktarı ve arter çapı izlenirken başlangıçta kan akış miktarını arttırır ve ancak daha sonra damar çapını değiştirir (şekil 1). Maksimum kan akış hızına hızlı (birkaç saniye) ulaşıldıktan sonra, arterin çapı artar ve 1 dakika sonra maksimuma ulaşır. Daha sonra 2-3 dakika içinde başlangıç değerine döner. Arteriyel hipertansiyonu olan hastalarda arteriyel duvarın elastik modülünün durumunun özelliklerine ilişkin örnekte, arterin başlangıçtaki sertliğinin, endotel hücrelerinin bir tıkayıcı teste yanıtının ortaya çıkmasında rol oynayabileceği varsayılabilir. . Endotel hücreleri tarafından aynı nitrik oksit üretimi ile, arterin düz kas hücrelerinin tepkisinin tezahürünün, arter duvarının elastikiyet modülünün ilk durumu tarafından belirleneceği göz ardı edilemez. Arter duvarının düz kas aparatının tepkisinin tezahürünü normalleştirmek için, farklı hastalarda arterlerin başlangıçtaki sertliğinin, aynı değilse, mümkün olduğunca yakın olması arzu edilir. Arter duvarının ilk durumunun böyle bir birleşimi için seçeneklerden biri, en büyük uyumun kaydedildiği transmural basınç değerinin seçilmesidir.
Tıkayıcı bir testin sonuçlarının reaktif hiperemi parametrelerine göre değerlendirilmesi sadece brakiyal arterde değil, aynı zamanda daha küçük damarlarda da yapılabilir.
Akışa bağlı dilatasyonu belirlemek için optik bir yöntem kullanıldı. Yöntem, bulunan arterin kan hacmindeki darbeli bir artışla bağlantılı optik yoğunluktaki bir artışa dayanmaktadır. Gelen nabız dalgası arterin duvarlarını gererek damarın çapını arttırır. PPG sırasında optik sensör, arter çapında bir değişiklik değil, yarıçapın karesine eşit olan kan hacminde bir artış kaydettiği için, bu ölçüm daha doğru bir şekilde gerçekleştirilebilir. Şekil 2, PPG sinyalinin elde edilmesi ilkesini göstermektedir. Fotodiyot, parmak dokusunun bulunduğu bölgeden geçen ışık akısını kaydeder. Her nabız dalgasıyla, genişleyen parmağın arteri kan hacmini arttırır. Kan hemoglobini, kızılötesi radyasyonu büyük ölçüde emer ve bu da optik yoğunlukta bir artışa yol açar. Arterden geçen nabız dalgası çapını değiştirir, bu da bulunduğu bölgedeki kan hacmindeki nabız artışının ana bileşenidir.
Şekil 3, PPG eğrisini göstermektedir. Eğride, birincisi kalbin kasılması, ikincisi yansıyan nabız dalgasıyla ilişkili olan iki tepe noktası görülebilir. Bu eğri, işaret parmağının son falanksına bir optik sensör takılarak elde edildi.
Ölçümlere başlamadan önce kompresör 11, kontrolör 9'un sinyalinde manşet 1'de basınç oluşturur. Basınçtaki artış, 5 mm Hg'lik bir adımla adım adım gerçekleştirilir, her adımın süresi 5-10 saniyedir. Artan basınçla transmural basınç düşer ve kaftaki basınç, bulunan arterdeki basınca eşit olduğunda sıfıra eşit olur. Her adımda, fotodedektörden 3 gelen PPG sinyali kaydedilir Dönüştürücünün 4 çıkışından gelen sinyal, amplifikatör 5'te yükseltilir ve 50 Hz'lik endüstriyel frekans ve harmonikleri ile gürültüyü kesmek için filtre 6'da filtrelenir. . Sinyalin ana amplifikasyonu, ölçeklenebilir (enstrümantal) bir yükseltici 7 tarafından gerçekleştirilir. Yükseltilmiş voltaj, analogdan dijitale dönüştürücüye 8 ve daha sonra USB arabirimi 10 aracılığıyla bilgisayara beslenir. Kontrolör 9, sinyal genliğinin maksimum olduğu basıncı belirler. Sinyal-gürültü oranını iyileştirmek için senkron algılama kullanılır.
Endotel fonksiyonunu değerlendirme prosedürü iki bölüme ayrılmıştır:
1) Parmağın bir kısmına uygulanan basınç (havalı manşet, elastik tıkayıcı, mekanik kompresyon) yardımıyla veya uzvu belirli bir yüksekliğe kaldırarak hidrostatik basıncı değiştirerek transmural basıncın azaltılması. İkinci prosedür, dışarıdan damar duvarına uygulanan kuvvetin tamamen yerini alabilir. Endotelyal durum değerlendirmesinin basitleştirilmiş bir versiyonunda, karmaşık bir otomasyon şemasını hariç tutmak ve sadece pletismografik sinyalin maksimum genliğine göre ortalama basıncı belirlemek için eli kaldırarak ve indirerek, uygunluğun doğrusal bölümüne ulaşmak mümkündür. eğri (maksimum artışın %50'si) ve ardından bir tıkayıcı test yapın. Bu yaklaşımın tek dezavantajı, eli pozisyonlandırma ve oklüzyonu kaldırılmış bir el ile gerçekleştirme ihtiyacıdır.
Transmural basınçta bir azalma ile, çalışılan arterin kompliyansındaki bir artışa tekabül eden PPG nabız bileşeni artar. Parmağa uygulanan bir dizi artan basınçlara maruz kaldığında, bir yandan otoregülasyon reaksiyonunun ciddiyetini görebilir ve diğer yandan geri almak için en uygun koşulları (transmural basıncın büyüklüğüne göre) seçebilir. tıkayıcı test sırasındaki bilgiler (arteriyel kompliyansın eğrisi üzerindeki en dik bölümün seçimi);
2) 5 dakika suprasistolik basınç (30 mm Hg ile) uygulayarak arter tıkanıklığı oluşturma. Radyal artere takılan manşetteki basıncın hızlı bir şekilde serbest bırakılmasından sonra, PPG eğrisinin dinamikleri kaydedilir (genlik ve zaman analizi). PG sinyalindeki değişikliklerin kaydı, en az 3 dakika boyunca iki referans ve test kanalında aynı anda gerçekleştirilir. Genlik analizi yapılırken referans ve test kanallarındaki sinyal genlik değerleri, test kanalındaki sinyal genliklerindeki artış oranı, farklı değerlerde maksimum elde edilen sinyallerin genliklerinin oranı transmural basınç, oklüzyon testinden sonra elde edilen maksimum sinyal ile karşılaştırılır. Zaman analizi yapılırken referans ve test kanallarından elde edilen pletismografik eğriler karşılaştırılır, sinyal normalleştirilir ve ardından gecikme süresi veya faz kayması belirlenir.
PPG sinyallerinin maksimum genlikleri, sıfır transmural basınçta gözlemlendi (damara dışarıdan uygulanan basınç, ortalama arter basıncına eşittir). Hesaplama şu şekilde yapıldı - diyastolik basınç artı 1/3 nabız basıncı. Dış basınca bu arteriyel yanıt endotel bağımlı değildir. Dışarıdan artere uygulanan basınç seçimi, sadece arteriyel kompliyansın en optimal alanında PPG sinyal dinamiğine göre reaktif hiperemi ile bir teste izin vermekle kalmaz, aynı zamanda kendi teşhis değerine de sahiptir. Çeşitli transmural basınç değerlerinde bir PPG eğrisi ailesinin çıkarılması, arterin reolojik özellikleri hakkında bilgi elde etmeyi mümkün kılar. Bu bilgi, arter duvarının düz kas aparatının otoregülatör etkisi ile ilişkili değişiklikleri, arterin elastik özelliklerinden çapta bir artış şeklinde ayırt etmeyi mümkün kılar. Arter çapındaki bir artış, taranan alanda daha büyük bir kan hacmi nedeniyle sabit bileşende bir artışa yol açar. Sinyalin nabız bileşeni, sistoldeki kan hacmindeki artışı yansıtır. PPG genliği, nabız basıncı dalgasının geçişi sırasında arter duvarının kompliyansı ile belirlenir. Arterin lümeni, PPG sinyalinin genliğini etkilemez. Damar çapındaki artış ile duvarın transmural basınçtaki bir değişiklikle uyumluluğu arasında tam bir paralellik yoktur.
Düşük transmural basınçta, arter duvarı, fizyolojik kan basıncı değerlerinde belirlenen mekanik özelliklerine kıyasla daha az sertleşir.
Testin transmural basınç açısından optimizasyonu, duyarlılığını önemli ölçüde artırarak, patolojiyi endotelyal disfonksiyonun en erken aşamalarında tespit etmeyi mümkün kılar. Testin yüksek duyarlılığı, endotelyal disfonksiyonu düzeltmeyi amaçlayan farmakolojik tedavinin yürütülmesini etkin bir şekilde değerlendirmeyi mümkün kılacaktır.
Manşetteki basınçta 100 mm Hg'ye bir artış ile. sinyalde sabit bir artış oldu, sinyalin maksimum genliği 100 mm Hg'de belirlendi. Manşet basıncındaki ilave bir artış, PPG sinyalinin genliğinde bir azalmaya yol açtı. 75 mm Hg'ye kadar basınç düşürme. buna PPG sinyal genliğinde %50'lik bir azalma eşlik etti. Manşetteki basınç ayrıca PPG sinyalinin şeklini de değiştirmiştir (bkz. şekil 3).
PPG sinyalinin şeklindeki değişiklik, yükselişin başladığı anda eşzamanlı bir gecikme ile sistolik yükselişin yükselme oranındaki keskin bir artıştan oluşuyordu. Bu şekil değişiklikleri, manşetin basınç darbe dalgasının geçişi üzerindeki etkisini yansıtır. Bu fenomen, manşon basıncının miktarı olan nabız dalgasından basıncın çıkarılmasından kaynaklanmaktadır.
Kolu "basınç eşitliği noktasına" (kalp seviyesi) göre yükseltmek, bir manşet kullanarak harici olarak uygulanan basıncı (voltajı) kullanmayı reddetmenizi sağlar. Kolu "eşit basınç noktasından" yukarı doğru uzatılmış konuma yükseltmek, PPG genliğini arttırır. Elin daha sonra başlangıç düzeyine indirilmesi, genliği başlangıç düzeyine düşürür.
Yerçekimi, transmural basıncın büyüklüğünü etkileyen önemli bir faktördür. Kalkık elin dijital arterindeki transmural basınç, kan yoğunluğu, yerçekimi ivmesi ve yerden uzaklık değerlerinin çarpımı ile kalp seviyesinde bulunan aynı arterdeki basınçtan daha azdır. "basınç eşitliği noktası":
nerede Ptrh - yükseltilmiş elin dijital arterindeki transmural basınç,
Ptrho - kalp seviyesinde dijital arterdeki transmural basınç, p - kan yoğunluğu (1.03 g/cm), g - yerçekimi nedeniyle hızlanma (980 cm/sn), h - eşit basınç noktasından uzaklık kaldırılmış elin dijital arteri (90 cm). "Eşit basınç noktasından" belirli bir mesafede, kolu kaldırılmış ayakta duran bir kişinin basıncı 66 mm Hg'dir. kalp seviyesinde ölçülen dijital arterdeki ortalama basıncın altında.
Böylece transmural basınç, dışarıdan uygulanan basınç artırılarak veya kaptaki basınç azaltılarak düşürülebilir. Dijital arterdeki basıncı azaltmak yeterince kolaydır. Bunu yapmak için fırçayı kalp seviyesinin üzerine kaldırmanız gerekir. Yavaş yavaş eli kaldırarak, dijital arterdeki transmural basıncı azaltırız. Bu durumda, PPG sinyalinin genliği keskin bir şekilde artar. Kalkmış bir elde, dijital arterdeki ortalama basınç 30 mm Hg'ye düşebilirken, el kalp seviyesindeyken 90 mm Hg'dir. Alt bacağın atardamarlarındaki transmural basınç, kaldırılmış kolun atardamarlarından dört kat daha fazla olabilir. Hidrostatik basıncın transmural basınç değeri üzerindeki etkisi, arter duvarının viskoelastik özelliklerini değerlendirmek için fonksiyonel bir testte kullanılabilir.
Talep edilen buluşlar aşağıdaki avantajlara sahiptir:
1) oklüzyon testi için basınç her hasta için ayrı ayrı seçilir,
2) arter yatağının viskoelastik özellikleri hakkında bilgi verilir (PG sinyal genliğinin basınca (kuvvet) bağımlılığına göre),
3) geliştirilmiş sinyal-gürültü oranı sağlanır,
4) arteriyel uyumun en uygun alanında bir tıkayıcı test yapılır,
5) buluşlar, çeşitli transmural basınç değerlerinde bir PPG eğrileri ailesi alarak bir arterin reolojik özellikleri hakkında bilgi elde etmeyi mümkün kılar,
6) buluşların testin duyarlılığını ve dolayısıyla endotel fonksiyonunun değerlendirilmesinin güvenilirliğini artırması,
7) endotel disfonksiyonunun en erken evrelerinde patolojiyi tespit etmeye izin verir,
8) devam eden farmakoterapinin etkinliğini güvenilir bir şekilde değerlendirmenize izin verir.
1. Uzuvun yerleşim bölgesinden proksimal olarak uygulanan manşette deneğin sistolik basıncını aşan bir basıncın oluşturulduğu, tıkayıcı bir test yapılması da dahil olmak üzere endotel fonksiyonunun invazif olmayan bir şekilde belirlenmesi için bir yöntem, ve oklüzyon 5 dakika boyunca gerçekleştirilir, bunun özelliği, ilk aşamada, uzuvdaki transmural basınçtaki azalmanın, farklı basınçlarda pletismografik sinyallerin genliklerinin kaydedilmesi, pletismografik sinyalin genliğinin maksimum olduğu basıncın belirlenmesi, daha sonra basıncın maksimum genliğin belirli bir yüzdesine karşılık gelen bir değere düşürülmesi, ikinci aşamada bir oklüzif test yapılır ve test deneğinin basıncını en az 50 mm Hg aşan bir sistolik basınç oluşturulur, ardından oklüzyon testinden sonra, kayıtlı pletismografik sinyal, referanstan elde edilen verilere göre genlik ve zaman analizinin eşzamanlı kullanımı ile analiz edilir. y ve test edilmiş kanallar.
2. İstem l'e göre yöntem olup, özelliği, uzuv alanına basıncın oluşturulduğu bir manşet uygulanarak transmural basıncın azaltılmasıdır.
3. İstem l'e göre yöntem olup, özelliği, uzvun dokuları üzerindeki basıncın 5 mm Hg'lik artışlarla ayrı ayrı arttırılmasıdır. ve 5-10 s'lik bir adım süresinde, pletismografik sinyalin genliği eş zamanlı olarak kaydedilir.
4. İstem l'e göre yöntem, şu şekilde karakterize edilir: yerleşik arterdeki transmural basıncı azaltmak için, hidrostatik basıncın, uzvun kalp seviyesine göre önceden belirlenmiş bir yüksekliğe yükseltilmesiyle düşürülmesi.
5. İstem l'e göre yöntem, şu şekilde karakterize edilir: pletismografik sinyalin amplitüdünün maksimum olası değerin %50'si olduğu transmural basınç değeri seçildikten sonra, suprasistolik basınç, oklüzal kafta proksimal olarak monte edilir. bulunan arter, pletismografik sinyal kaydedilir.
6. İstem 5'e göre yöntem, şu şekilde karakterize edilir: yerleştirilmiş arterin yakınına yerleştirilmiş tıkayıcı kafın en az 5 dakikalık maruz kalmasından sonra, içindeki basınç sıfıra düşürülür ve pletismografik sinyaldeki değişikliklerin kaydı yapılır. iki, referans ve test, kanallar için aynı anda en az 3 dakika.
7. İstem l'e göre yöntem olup, özelliği, genlik analizini gerçekleştirirken referans ve test kanallarındaki sinyal genliklerinin karşılaştırılmasıdır, test kanalındaki sinyal genliğinin artış hızı, sinyal genliklerinin oranı, oklüzyon testinden sonra elde edilen maksimum sinyal değeri ile farklı transmural basınç değerlerinde elde edilen maksimum.
8. İstem l'e göre bir yöntem olup, özelliği, zaman analizi sırasında referans ve test kanallarından elde edilen pletismografik eğrilerin karşılaştırılması, sinyal normalleştirme prosedürünün gerçekleştirilmesi ve ardından gecikme süresi veya faz kaymasının belirlenmesidir.
9. İki kanallı olarak yapılmış ve periferik arterlerden nabız eğrilerini kaydetme yeteneğine sahip bir sensör ünitesi dahil, endotel fonksiyonunun invazif olmayan bir şekilde belirlenmesi için bir cihaz, manşette kademeli basınç oluşturma yeteneği ile yapılmış bir basınç üreten ünite ve pletismografik sinyalin maksimum genliğine karşılık gelen manşetteki basıncı belirleme yeteneğine ve pletismografik sinyalin genliğine karşılık gelen manşette basınç oluşturmak için basınç oluşturma biriminin kontrolüne sahip bir elektronik ünite; sensör birimi, çıkışına basınç oluşturma biriminin bağlı olduğu elektronik birime bağlıyken, maksimum genliğin önceden belirlenmiş bir yüzdesidir.
10. İstem 9'a göre cihaz, şu şekilde karakterize edilir: basınç oluşturma ünitesi, 5 mm Hg'lik bir adım ve 5-10 s'lik bir adım süresi ile kafta adım adım artan bir basınç oluşturmak üzere yapılandırılır.
11. İstem 9'a göre cihaz olup, özelliği, sensör ünitesinin her kanalının, bir kızılötesi diyot ve yerleştirilmiş alandan geçen bir ışık sinyalini kaydetme olasılığı bulunan bir fotodedektör içermesidir.
12. Sensör bloğunun her kanalının, konumlandırılan alandan yansıyan saçılan ışık sinyalini kaydetme olasılığı ile yerleştirilmiş bir kızılötesi diyot ve bir fotodedektör içermesi ile karakterize edilen, istem 9'a göre cihaz.
13. İstem 9'a göre cihaz, şu şekilde karakterize edilir: sensör ünitesi empedans elektrotları veya Hall sensörleri veya elektriksel olarak iletken bir malzeme ile doldurulmuş elastik bir tüp içerir.
14. Fotodedektörün, toplam sinyalden darbe bileşenini çıkarabilen bir filtre ile bağlanmasıyla karakterize edilen, istem 11'e göre cihaz.
Buluş tıp ve fizyoloji ile ilgilidir ve sağlık kısıtlamaları olmaksızın farklı fitness seviyelerine sahip 6 yaşından büyük pratik olarak sağlıklı kişilerin fiziksel performans seviyesinin kapsamlı bir değerlendirmesi için kullanılabilir.
Buluş tıpla, yani fonksiyonel teşhisle ilgilidir ve endotel fonksiyonunun invazif olmayan tespiti için kullanılabilir.
Yükleniyor...