A vizsgálat célja az emberi a. pulmonalis rugalmasságának in vivo meghatározása. A szerzők összesen 14 betegett vizsgáltak, amelynek során jobb szívfél katéterezés, UH vizsgálat és a videón rögzített képről érátmérű meghatározás történt, nyugalom és terhelés sován. Eredményeik szerint az a. pulmonalis rugalmasabb, mint a nagyvérköri elasztikus artériák, azonban a rugalmasság a kor előrehaladtával jelentősen csökken.

Érbetegségek: 2000/1. 1-5. oldal

KULCSSZAVAK

arteria pulmonalis, elaszticitás, életkor, UH, szívkatéterezés

Bevezetés

Az elasztikus nagyerek szélkazán funkciója a hemodinamika egyik meghatározó tényezője, amely az ultrahangos módszerek bevezetése óta klinikai körülmények között is tanulmányozható. Az érrugalmasság jellemzésére több paramétert használnak, a disztenzibilitás az egyik leggyakrabban alkalmazott mutató. Definíció szerint ez az adott nyomásváltozásra bekövetkező relatív érátmérő-változás. Az erek esetében a nyomás-átmérő összefüggés két komponensre osztható: a dinamikus és a statikus disztenzibilitásra. Míg az előbbi a pulzusnyomás, azaz viszonylag gyors, rövid ideig tartó nyomásváltozás hatására bekövetkező relatív érátmérő-változás, addig a statikus disztenzibilitás tartósabb nyomásemelkedés, például a fizikai terhelés során létrejövő relatív érátmérő-változást mutatja a terhelés előtti állapothoz viszonyítva.
A szisztémás keringés artériáinak elasztikus viselkedése számos tanulmány tárgyát képezte: ismert az életkor, a hypertonia és számos antihypertensiv gyógyszernek a rugalmasságra kifejtett hatása (1-12). A kisvérkör vonatkozásában azonban kevés human in vivo vizsgálat történt, és a kapott eredmények is ellentmondásosak.
Az a. pulmonalis (AP) nyomásának mérését általában katéterrel végezték, míg az átmérő mérése többféle technikával történt. Gozna és mtsai. az érátmérőt angiográfiás módszerrel mérve azt találták, hogy az érfal rugalmassága a kor előrehaladtával csökken, míg mások az érátmérőt ultrahangos módszerrel, illetve MRI-vet mérve hasonló összefüggést nem találtak (13, 14, 15). Pulmonalis hypertoniában (PHT) az a. pulmonalis rugalmassága a normotoniás kontroll csoporthoz képest csökkent (16). Összefoglalva: az AP nyomás-átmérő összefüggésére, illetve rugalmasságára vonatkozó kevés szántú irodalmi adat ellentmondásos, és egymástól eltérő metodikákkal nyert eredményeken alapul. Jelen tanulmány célja az AP-ban a nyomás-átmérő összefüggés mennyiségi viszonyainak és a dinanfikus és statikus disztellzibilitás (D_din, D_stat) értékeinek meghatározása, valamint az érrugalmasság korfüggésének vizsgálata volt emberben, in vivo körülmények között. A Nyomást az AP katéterezésével, az érátmérőt ultrahanggal határoztuk meg.

Beteganyag és módszer

Összesen 14 alanyt vizsgáltunk, ehbből nyolc fiatal, önként vállalkozó, egészséges (35 év alatti csoport; 4 férfi, 4 nő; átlagéletkor 22 ± 2 év) és hat az Országos Korányi Intézet Kardiológiai Osztályán fekvő beteg (35 év feletti csoport; 4 férfi, 2 nő; átlagéletkor 55 ± 15 év) volt. A betegeknél elektrofiziológiai vizsgálat történt, amelyhez a jelen vizsgálati protokoll kapcsolódott. A kardiológiai diagnózisok a következők voltak: cardioniyopathia (3), mitralis stellosis és/vagy insuffitientia (1 ), szívinfarctus (2), sick sinus syndroma (2).
Az akut myocardialis infarctus és vizsgálatunk között eltelt idő átlagosan 7 év volt. A betegek anamnézisében, illetve leleteiben PHT-ra vagy tüdőbetegségre utaló adat nem szerepelt. Kizárólag azon betegek mérési eredményeit használtuk fel, akikben az AP nyomás az élettani tartományban volt (> 30/15 Hgmm). Valamennyi beteg a vizsgálat alatt spontán légzett és színusz ritmusban volt.
Egészséges, önként vállalkozó alanyaink orvostanhallgatók, valamint a SOTE dolgozói közül kerültek ki. Szív-, ér-, tüdöetegség, valamint PHT anamnézisükben nem szerepelt, fizikális vizsgálattal és echocardiographiával eltérés nem mutatkozott.
Alanyaink az elvégzendő vizsgálatról írásban és szóban megfelelő tájékoztatást kaptak, a vizsgálat írásbeli beleegyezésük után történt. A méréseket az ETT TUKEB engedélyezte.

Jobb szívfél katéterezés

A jobb szívfél katéterezést előzetes prenfedikáció nélkül, Lidocain lokál anesztéziában, hanyatt fekvő testhelyzetben végeztük. A jobb oldali véna jugulárison keresztül Swan-Ganz típusú katétert vezettünk az AP jobb oldali főágába. A megfelelő katéterpozíciót mellkasröntgennel ellenőriztük, a beavatkozás alatt az EKG-t folyamlatosan regisztráltuk. Valamennyi katéterezést ugyanaz az orvos végezte, konplikácló nem lépett fel.
Az AP nyomás kiérése a bevezetett katéterhez csatlakoztatott Statham transzducerrel történt, a nulla nyomfást a negyedik intercostalis tér szintjéhez állítottuk.

Ultrahang vizsgálat

A jobb AP ág átlmérőjét suprasternalis megközelítésből ultrahang segítségével mértük M-módban (Hewlett Packard Somos 2000), 3,5 MHz-es vizsgálófejjel.

Protokoll

Az alanyok éhgyomorral kerültek vizsgálatra. Az EKG elektródák felhelyezése után történt a jobb szívfél katéterezés, hanyatt fekvő testhelyzetben. Tíz perces nyugalmi periódus után az érátmérőt és az AP nyomást egyidejűleg videöszalagon rögzítettük két percig nyugalomban, majd fizikai munkavégzés alatt. Ez utóbbi azt jelentette, hogy az alannyal levegőbiciklizést végeztettünk 1-2 percig, amíg az AP-ban nyomásemelkedést észleltünk. A katéter ultrahanggal történő vizualizálása biztosította, hogy az érátmérő és nyomásmérés az ér azonos helyén történt, nyugalomban és terhelés alatt egyaránt. A videöszalagon rögzített érátmérő és -nyomás adatok kiértékeésére későbbi időpontban került sor, amelynek során 10-15 kilégzés végi szívciklust analizáltunk.
A mérési adatokból a következő paramétereket számoltuk:

1. Átlagos pulmonalis arteriás nyomás (MPAP): PDBP + 1/3 (PSDP-PDBP), ahol a PDBP, illetve PSDP az AP-ban mért diasztolés, illetve szisztolés vérnyomásértékek.
2. Dinamikus disztenzibilitás (D^din, ): 2 ΔD/D x ΔP, ahol D a végdiasztolés érátmérő, ΔD érátmérő-változás a végdiasztolétől a csúcsszisztoléig, AP a pulzusváltozás (PSBP-PDBP). A Ddin-t a pulzusnyomás hatására bekövetkező relatív érátmérő-változásként definiáltuk.
3. Statikus disztenzibilitérs (D^stat): 2 ΔMD / MD x ΔMPAP), ahol MD az átlagos érátmérő nyugalomban, ΔMD az átlagos érátmérő változása terhelés során a nyugalmi értékhez viszonyítva, Δ MPAP az átlagos AP nyomásváltozás terhelés alatt, a kontroll (nyugalmi) állapothoz viszonyítva.

Statisztikai analízis

Kétmintás t-próbát használtunk a miért, illetve számolt paraméterek (D. ΔD, D_din, D_stat) korcsoportok között történő összehasonlításra. A rugalmassági mutatók életkorfüggését, valamint a Dd in és a Dstat egymástól való függését lineáris regressziós analízissel határoztuk meg. Statisztikai számításainkat az MS-Exel programcsomag segítségével végeztük. Az eredményeket átlag ±1SD formában adtuk meg. A különbségeket statisztikailag szignifikánsnak p < 0,05 esetén tekintettük.

1. ábra.
Két konkrét, korcsoportjára jellemző alany mérési eredménye, 21 éves fiatal és 82 éves idős személy esetében.

Eredmények

Az 1. ábra két konkrét, korcsoportjára jellemző alany mérési eredményeit mutatja: 21 éves fiatal és 82 éves idős vizsgált személy esetében. Az azonos léptékű koordinátarendszerekben az AP nyomás függvényében az érátmérőt tüntettük fel. Az alsó egyenesek a nyugalmi, azaz a kontroll, míg a felsők a terhelés alatti állapotnak felelnek meg. Az egyenesek bal oldali végpontjai a végdiasztolés, a jobb oldali végpontok a csúcsdiasztolés nyomás- és érátmérő-értékek. A fiatal alany estében kis nyomásváltozásra nagy érátmérő-változás következett be, nagy dinamikus disztenzibilitás értéket eredményezve. Terhelés alatt a nyomás-átmérő összefüggés felfelé tolódott el, azaz munkavégzés során további átmérőnövekedés történt a nyugalmi állapothoz viszonyítva, miközben a pulmonális nyomás csak mérsékelten emelkedett, így a D_stat is nagy értéket adott. Idős korban az AP végdiasztolés átmérője nagyobb volt, mint a fiatal korban. Kifejezett vérnyomásemelkedés mellett alig történt érátmérő-növekedés, ezért a D_din számértéke alacsony volt. Fizikai munkavégzés során a nyomás-átmérő görbe jobbra tolódott el, terhelés alatt jelentős nyomásemelkedés történt, miközben az érátmérő alig változott, nagyon alacsony, gyakorlatilag nulla D_stat-t eredményezve.

I. táblázat.
A vizsgált alanyok klinikai és az a. pulmonalis biomechanikai jellemzői.
SBP: szisztémás szisztolés vérnyomás, DBP: szisztémás diasztolés vérnyomás,
MPAP: átlagos pulmonális vérnyomás, ΔD: érátmérő-változás, a szisztolés és a diasztolés érátmérő
különbsége, D_din: dinamikus disztenzibilitás, D_stat: statikus disztenzibilitás, * : P < 0,05.

Az alanyok klinikai adatait, valamint az AP biomechanikai jellemzőit az I. táblázat foglalja össze. A 35 év alatti, illetve feletti korcsoportok szisztémás vérnyomás és átlagos pulmonális nyomás értékeikben nem tértek el egymástól. A D kisebb, a AD pedig nagyobb volt fiatalokban, összehasonlítva a 35 év feletti csoporttal (0,92 ±0,09 vs 1.26 ± 0,22 cm és 0,12 + 0,05 vs 0,08 ± 0,03 cm, p < 0,05). A teljes vizsgált populációra vonatkozóan az AP rugalmasságát jellemző D_din (átlag 24,9 10^-3 Hgmm ^-1), illetve D_stat (átlag 29,8 10^-3 Hgmm^-1) felülmúlta a szisztémás nagyerek hasonló értékeit (normál tartomány. 5-15 10^-3 Hgmm^-1) (2. ábra).

2. ábra.
A szisztémás keringés elasztikus nagyartériái (aorta, a. carotis communis), valamint az a. pulmonalis átlagos dinamikus disztenzibilitás értékei fiatal alanyaink esetében.

Mindkét disztenzibilitási mutató (D^din,, D^stat) nagyobb volt a 35 é-v alatti csoportban (36,4 ± 15,3 vs 12,1 ± 7.7. illetve 43,9 ± 22.1 vs 13,3 ± 8,2 10^-3 Hgmm^-1, p <0,05} és a két változó szorosan korrelált egymással (r = 0,85. p < 0,0005) (3. ábra). Mind a D^stat, mind pedig a D^din, az életkor előrehaladtával csökkent, logaritmusuk szignifikánsan korrelált az életkorral (r = 0,88. r = 0.86) (4. ábra).
Fiatal nőkben a D^stat nagyobb volt, összehasonlítva férfi kortársaik megfelelő értékeivel (57,9 ± 20,9 vs 29.9 ±13,3 10^-3 Hgmm^-1, p < 0,05).

3. ábra.
Az a. pulmonalis dinamikus és statikus disztenzibilitás értékei közötti összefüggés az összes vizsgált alanyra vonatkozóan.

4. ábra.
Az a, pulmonalis dinamikus, illetve statikus disztenzibilitás értékei az életkor függvényében.

Megbeszélés

Jelen tanulmány célkitűzése az AP-ban a nyomás-átmérő összefüggés mennyiségi meghatározása, valamint a dinamikus, illetve statikus disztenzibilitás korfüggésének vizsgálata emberben, in vivo körülmények között.
Az AP rugalmasságának korfüggésére vonatkozóan kevés humán vizsgálat történt, és a meglévő irodalmi adatok ellentmondásosak (13-15).
Amíg a szisztémás erek esetében az a. brachialison sphygnlomanométerrel mért vérnyomásértékek a rugalmassági mutatók számításához felhasználhatók. addig az AP nyomás non-invazív módon nem mérhető, ehhez jobb szívfél katéterezés szükséges. Másrészről az AP ultrahanggal történő leképezése megfelelő minőségű M-módú felvétel készítése- gyakorlottabb ultrahangos vizsgálót igényel.
Megfigyeléseinkkel ellentétben, Pasierski és rnunkacsoportja nem talált összefüggést az elasztikus modulus és az életkor között (14). A munkacsoport elsődleges célja azonban az érrugalmasság nyomásfüggésének meghatározása volt, ennek megfelelően vizsgálataik pulmonalis nyomás szempontjából nem csupán normotoniás kardiológiai betegekben történtek, hanem PHT-ban szenvedőkben is (PSBP: 22-108 Hgmm). A rugalmassági mutató az AP nyomással szorosan korrelált. Elképzelhető, hogy PHT-ban a tüdőverőér annyira rugalmatlanná válik az életkortól függetlenül is, hogy elfedi a normotoniában meglévő korfüggő összefüggést. Pasierski munkacsoportja az egyes alanyok esetében kevesebb szívciklust analizált (2-5 vs 10-15). és nem az AP nyomás szisztolés és diasztolés értékének megfelelő érátmérő-értékekkel számolt, hanem az adott alany átlagos pulmonális nyomás és érátmérő adataival, függetlenül attól, hogy a mért értékek ugyanabból a szívciklusból szárrmaztak-e.
Gozna és munkatársai allgiográfiás módszerrel követték az AP átmérőjét, illetve annak változását a szívciklus során, 1-45 éves alanyokban, és elasztikus modulust számoltak (13). Munkacsoportunk eredményei ultrahangos technikát használva és valamivel idősebb populációt vizsgálva (21-82 év) Gozna megfigyeléseit támogatják.
Közismert tény, hogy a kisvérkör erei a szisztémás elasztikus típusú ereknél rugalmasabbak, azonban ugyanabban az alanyban az aorta. illetve az AP rugalmassági mutatóit nem hasonlították össze. 20-25 év közötti egészséges fiatalokban az aortaív és az AP Ddin értékeit vizsgálva, a tüdőverőér rugalmasságát kb. hétszer nagyobbnak találtuk a megjelölt szisztémás érnél. Megfigyeléseinkkel összhangban, Gozna és munkatársai az a. pulmonalis rugalmatlanságát jellemző elasztikus modulust kb. 2.5-szer kisebbnek találták az aorta megfelelő értékeihez képest (13. )
Az életkor előrehaladtával a D^din, és a D^stat egyaránt csökken. Fiatal korban mindkét rugalmassági mutató szórása nagy, ami az életkor előrehaladtával egyre kisebbé válik. Ez arra enged következtetni, hogy önmagában a fiatal életkor nem jelent biztosan magas disztenzibilitási mutatókat, az életkor előrehaladtával azonban a tüdőverőér elaszticitása mindenképpen csökken. A D^din, D^stat fiatalkori nagy szórásának egyik lehetséges oka a nemek közötti érrugalmasság különbség.

Összefoglalás

Megállapítható, hogy

1. az AP rugalmassági jellemzői ultrahang segítségével meghatározhatók,
2. a tüdőverőér dinamikus és statikus disztenzibilitása egyaránt felülmúlja a szisztémás erek hasonló értékeit, valamint
3. mindkét rugalmassági mutató a kor előrehaladtával csökken, a D_stat esetekben meg is szűnhet.

Jelen vizsgálat eredményei viszonyítási alapul szolgálhatnak jövőben tervezett vizsgálatainkhoz, amelyekben tanulmányozni kívánjuk, hogyan változik a nyomás-átmérő összefüggés PHT-ban, és ezt hogyan módosítják bizonyos terápiás beavatkozások, például nitrogén-monoxid inhalációs kezelés. Ilyen és ehhez hasonló vizsgálatokkal reményeink szerint közelebb jutunk az életkorral, illetve pulmonális nyomásemelkedéssel történő érbiomechanikai változások, valamint egyes terápiás bevatkozások hatásmechanizmusának megértéséhez.

Köszönetnyilvánítás

A mérések során nyújtott technikai segítségért köszönetet mondunk az Országos Korányi TBC és Pulmonológiai Intézet Kardiológiai Osztályán dolgozó Stupek Dezsőné főnővérnek és dr. Kertész Tamás főorvosnak.

Irodalom

1. Ahlgren, A. R., Hansen, F., Sonesson, B., Lunne, T.: Stiffness and diameter of the common carotid artery and ab dominal aorta in women. Ultrasound Med. Biol., 23: 983-988, 1977.
   
   
2. Stefanidis, C., Dernellis, J., Vlachopo ulos, C., Tsioufis, C., Tsiamis, E., To utonzas, K., Pitsavos, C., Toutolzas, P.: Aortic function in arterial hyper tension determined by pressure-dia meter relation: effects of diltiatem. Circulation, 96: 1853-1858, 1997.
   
   
3. Sonesson, B., Vernersson, E., Hansen, F., Lanne, T.: Influence of sympathetic stimulation on the mechanical properties of the aorta. Acta Physiol. Scand., 159: 139-145, 1997.
   
   
4. Benetos, A., Asmar, R., Gautier, S., Salvi, P., Safar, M.: Heterogenity of the arterial three in essential hypertension: a non-invasive study of the terminal aorta and the common carotid artery. J. Hum. Hypertens. 8: 501507., 1994.
   
   
5. Reneman, R. S., Hoeks, A. P.: Arterial distensibility and compliance in hypertension. Neth. J. Med. 47: 153161, 1995.
   
   
6. Laurent, S.: Arterial wall hypertrophy and stiffness in essentiel hypertensive patients. Hypertensyon, 26: 355-362, 199s.
   
   
7. Guarini, P., Tedeschi, C., Giordano, G., Messina, V., Cicatiello, A. M., Strollo, A.: Effects of hypertension on intimal-medial thickness, left ventricular mars and aortic distensibility. Int. Angiol. 13: 317-322, 1994.
   
   
8. Laurent, S., Caviezel, B., Beck, L., Girerd, X., Billaud, E., Boutouyrie, P., Hoeks, A. P., Safar, M.: Carotid artery distensibility and distending pressure in hypertensive humans, Hypertension, 23: 878-883, 1994.
   
   
9. Benetos, A., Laurent, S., Hoeks, A. P., Boutouyrie, P. H., Safar, M.: Arterial alterations with alting and high blood pressure. A non-invasive study of carotid and femoral arteries. Arterioscler. Thromb., 13: 90-97, 1993.
   
   
10. Arcaro, G., Laiurent, S., Jondearu, G., Hoeks, A. P., Safar, M.: Stiffness of the common carotid artery in treated hypertensive patients. J. Hypertens, 9: 947-954, 1991.
    
    
11. Van Bortel, L. M., Kool, M. J., Boudier, H. A. S.: Effects of antihypertensive agents on local arterial distensibility and compliance. Hypertension, 26: 531-534, 1995.
    
    
12. Glasser, S. P., Arnett, D. K., McVeight, G. E., Finkelstein, S. M., Bank, A. K., Morgan, D. J., Cohn, J. N.: The importance of arterial compliance in cardiovascular drug therapy. J. Clin. Pharmacol., 38: 202-212,1998.
    
    
13. Gozna, E. R., Marble, A. E., Shaw, A., Holland, J. G.: Age-related changes in the mechanics of the aorta and pulmonary artery of man. J. Appl. Physiol., 3d: 407-411, 1974.
    
    
14. Pasierski, T. J., Starling, R. C., Binkley, P. F., Pearson, A. C.: Echocardiographic evaluation of pulmonary artery distensibility. Chert, 103: 1080-1083, 1993.
    
    
15. Bogren, H. G., Klipstein, R. H., Mohiaddin, R. H., Firmin, D. N., Undenvood, S. R., Rees, R. S. 0., Langrnore, D. B.: Pulmonary distensibility and blood flow patterns: A magnetic resonance study of normal subjects and of patients with pulmonary arterial hypertensive. Am. Heart J. 118: 990-999, 1989.
    
    
16. Greenfield, J. C., Griggs, D. M.: Relation between pressure and diameter in main pulmonary artery. J. Appl. Physiol., 18: 557-559, 1963.

Dr. Visontai Zsuzsanna

SOTE IL sz, Élettani Intézet
1085 Budapest, Üllői út 78/a.

Érbetegségek: 2000/1. 1-5. oldal