Érfali merevség és hypertonia habilitált egyetemi docens Dr. Harangi Mariann habilitált egyetemi docens Debreceni Egyetem Belgyógyászati Intézet, Anyagcsere Betegségek Tanszék, Debrecen

Az érfali összetétel Endothelium Elasztikus szövetek Simaizom sejtek rugalmasság nyomáskiegyenlítés Simaizom sejtek Kötőszövet keménység nyújtással szembeni ellenállás artéria arteriola kapilláris venula véna

Az érfali merevség (stiffness) definíciója Compliance (rugalmasság): Az érátmérő abszolút változása adott nyomásváltozás mellett ΔV/ ΔP Distensibility (nyújthatóság): Az érátmérő realtív változása adott nyomásváltozás mellett ΔV/ (ΔP x Vo) Merevség (stiffness): Nem specifikus elnevezés, lényegét tekintve a comlipance és a distensibility „ellentéte”

A kamrai kontrakció okozta nyomásváltozás hatása az artéria falára A félholdalakú billentyűk nyitnak Aorta és az artériák kitágulnak és az elasztikus faluk tárolja a nyomást Kamrai relaxáció Izovolaemiás kamrai relaxáció A félholdalakú billentyűk zárnak Az artériafal elasztikus visszaalakulása a vért a keringésbe továbbítja

Az érfali merevség meghatározása Az artériák falának fokozott merevsége a pulzushullám-elemzés során meghatározott különböző paraméterekkel és a pulzushullám terjedési sebesség (PWV) mérésével igazolható

A pulzushullám –elasztikus erekben A szisztolés fázisban az aortától a kapillárisokig végigfutó pulzushullám bizonyos helyeken, az eIlenálIástól függően, visszaverődik. A periféria felé haladó és a visszavert pulzushullámok adják a hullámforma eredőjét. Elasztikus erekben a visszavert hullám a coronaria diasztolé alatt éri el az aortabillentyűt, ami fokozza a koszorúerek perfúzióját. systole diastole

A pulzushullám – érfali merevség esetén Merev falú artériákban a nagy sebességű pulzushullám (túlságosan) gyorsan veródik vissza, és a szisztolés pulzushullámra rárakódva fokozza a szisztolés nyomást (augmentáció). systole diastole Ennek következtében nő a centrális szisztolés és csökken a centrális diasztolés aortanyomás, ezáltal nő az utóterhelés és a bal kamra nyomásterhelése, a coronariákban pedig csökken a perfúziós nyomás.

Az augmentáció káros következményei D PP Emelkedett centrális pulzusnyomás Emekedett balkamrai terhelés Csdökkent koronária perfúziós nyomás diastoleban aorta Centrális pulzusnyomás emelkedés →emelkedett stroke kockázat →emelkedett vesebetegség kockázat Emelkedett balkamrai terhelés →nagyobb BK tömeg →BKH, szívelégtelenség Csökkent koronária perfúzió →myocardialis ischaemia

Az érfali merevség szerepe a hypertonia szövődményeinek kialakulásában CAF coronary flow CKD chronic kidney disease; DBP diastolic blood pressure; HF heart failure; HFPEF heart failure with preserved ejection fraction; LEF left ventricular ejection fraction LVH left ventricular hypertrophy; MI, myocardial infarction; PP pulse pressure SBP systolic blood pressure Dudenbostel T, Glasser SP Cardiol Rev. 2012 Sep-Oct;20(5):259-63.

Pulzushullám terjedési sebesség Pulzushullám terjedési sebesség (pulse wave velocity): PWV az aortába ejektált szisztolés volumen keltette pulzushullámnak két pont (art. carotis és az art. femoralis) közötti utazási idejével (T) osztjuk a mérési pontok közötti távolságot

Pulzushullám terjedési sebesség meghatározása Carotis-femoralis http://www.smt-medical.com/smtpopup/ppp2012.php?start=a&p=3

A pulzushullám – érfali merevség esetén A pulzushullám sebességét befolyásolja az érfal merevsége: minél merevebb az artéria fala, annál nagyobb a sebesség. Egészséges egyéneken 4-9 m/s-os érték mérhető, de hypertonia esetén a sebesség elérheti a 16 m/s-ot is.

Pulzushullám terjedési sebesség Befolyásoló tényezők +++ + - ++ életkor vérnyomás szívfrekvencia plazma koleszterinszint LDL-C, HDL-C, Tg vércukorszint dohányzás nem atherosclerosis genetikai tényezők JRSM Cardiovascular Disease July 2012 vol. 1 no. 4 11

Atherosclerosis vs. arteriosclerosis Klasszikus atherosclerosis – intima kalcifikáció Degeneratív intima eltérés a plakk területén fokális Elsősorban szűkületet okoz Arteriosclerosis – media kalcifikáció Koncentrikus media megvastagodás Lipidlerakódás nincs jelen Jellegzetes a végstádiumú vesebetegségben Elsősorban érfali merevséget okoz ©2008 by American Society of Nephrology

A vaszkuláris kalcifikáció patogenezise OPN – osteopontin; MGP – γ-carboxyglutamine acid, matrix-GLA protein; OPG – osteoprotegerin; BMP – bone morphogenic protein; NPP – nucleotide pyrophosphatase phosphodiesterase; Pi – phosphorus; RANKL – receptor activator factor NF-κB ligand; MMP’S – metalloproteinases; PTH – parathormone; VIT D3 – vitamin D3; SERM – selective estrogen receptor modulators. Med Sci Monit. 2012; 18(1): RA1–RA11

Atherosclerosis vs. arteriosclerosis J. Hypertens. 26(10), 1903–1911.

Érfali merevség és hypertonia Az artériák falának merevsége és a magasvérnyomás egymással kölcsönhatásban álló tényezők: Ha az aorta rugalmassága csökken és szélkazán funkciója gyengül, akkor a pulzushulIám-sebesség és az aorta centrális szisztolés csúcsnyomása nő, és az aorta centrális diasztolés nyomása csökken. Másrészt a hypertoniás betegek artériáinak falára ható fokozott nyíróerők többek között : a kollagén felszaporodását, az elasztin megfogyatkozását, az extracelluláris mátrix megváltozását, a media hypertrophiáját idézik elő, és atherosclerosist okoznak, ami összességében fokozza az artériák merevségét. Orvostovábbképzó Szemle 2005; 12. (3): 1-8.

ARIC (Atherosclerosis RIsk in Communities) Az ARIC vizsgálat kimutatta, hogy a hypertonia kialakulását gyakran megelőzi az artériák rugalmasságának csökkenése. A vizsgálatban 6992, kezdetben normotenzív férfi és nő artériáinak fokozott merevsége a késõbb kialakuló hypertonia egyik prediktív tényezőjének bizonyult. ADC: arterial diameter change Ep: Peterson’s elastic modulus YEM: Young’s elastic modulus β index: β stiffness index Hypertension. 1999 Aug;34(2):201-6.

Pulzushullám terjedési sebesség és BKH BK tömeg/volumen 1.9 r = 0.61 p < 0.001 1.5 1.0 = NT (normotenziós) = hypertoniás 0.6 PWV m/sec 5 10 15 (Bouthier et al, Am Heart J 1985)

PWV és kardiovaszkuláris kockázat A halálos és nem halálos coronaria-betegségek gyakorisága olyan hypertoniás egyének között, akik a vizsgálat kezdetén nem szenvedtek coronariabetegségben. (n=948) , 5,7 éves követés Hypertension.2002 Jan;39(1):10-5.

Az érfali merevség és a meszes erek száma közötti összefüggés A. carotis communis 10 20 30 N 0-VD 1-VD 2-VD 3-VD Stiffness index * adapted from Hirai et al. VD: vessel disease Abdominális aorta

Az érfali merevség és a meszes erek száma közötti összefüggés Az értékek életkorra, nemre, vérnyomásra és szívfrekvenciára korrigáltak 13 14 15 No Unilateral Bilateral 1 2 3 4 5 Quintiles - carotis falvastagság Carotis plakkok Carotid-femoral PWV (m/s) p < 0.001 p = 0.001

Mechanikai és/vagy kémiai stressz (hypertonia, gyulladás, advanced glycation end-roducts) ↑PWV és augmentáció ↑systolés vérnyomás ↓aorta rezerv ↑balkamra terhelés ↓koronária perfúzió Reparatív folyamatok ->strukturális változások az érfalban és az extracelluláris mátrixban Fokozott kollagén lerakódás és érfali kalcifikáció J Am Coll Cardiol. 2011;57(14):1511-1522

Artériás stiffness, vaszkuláris rezisztencia, kardiális és renális szervkárosodás PAI = Plasminogen activator inhibitor; TPA = tissue plasminogen activator; ONOO- = peroxynitrite. Cardiorenal Med. Apr 2014; 4(1): 60–71.

A PWV és az összmortalitás kapcsolata krónikus vesebetegségben A fokozott érfali merevség független prediktora a mortalitásnak 2-5 stádiumú krónikus vesebetegségben és növeli a kockázatbecslés hatékonyságát. n=439 Hypertension. 2012; 60: 1451-1457

Érfali merevség és kardiovaszkuláris események végstádiumú vesebetegekben

Az érfali merevség kezelési lehetőségei Jelenleg rendelkezésre álló szerek: ACEi, ARB Nitrát Diuretikumok Statin Aspirin Bizonyos béta blokkolók Bizonyos Ca csatorna gátlók

Az érfali merevség kezelési lehetőségei Ígéretes lehetőségek: Endopeptidáz inhibitorok (Omiprilait) PDE inhibitorok (Sildenafil csoport) Metil Xanthinok NO donorok Az AGE keresztkötést gátló szerek (ALT 711)

Az allopurinol kedvező hatása az érfali merevségre krónikus vesebetegekben átlagosan 74 hónapos kezelést követően (n=77) (n=345) Javítja az endotheliális funkciót Csökkenti a centrális aorta nyomást Csökkenti a balkamra hypertrophiát PLoS One. 2014 Mar 14;9(3):e91961.

Következtetések A fokozott érfali merevség (pulzushullám analízis, PWV mérés alapján) korai prediktora a hypertoniának A fokozott érfali merevség kockázati tényező hypertoniás ( és nem hypertoniás) betegekben a Kardiovaszkuláris események A cerebrovaszkuláris események A balkamra hypertrophia (szívelégtelenség) A krónikus vesebetegség kialakulása szempontjából. Mérése ezért ( egyéb igazolt hatékonyságú) paraméterek mellett indokolt – noninvazív, kis költségű, reprodukálható A kezelés hatékonyságának ellenőrzésére alkalmas.