中心動脈壓與靶器官損害的研究進展

孫玉 郭守玉 龍明智

(1.南京醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院,江蘇 南京 210000;2.南京醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院心內(nèi)科,江蘇 南京 210000)

自20世紀(jì)袖帶水銀血壓計以及示波法血壓計的出現(xiàn)[1],臨床血壓的測量一直是以外周動脈壓(peripheral arterial pressure,PAP)為標(biāo)準(zhǔn)。同時通過對PAP水平的劃分,評估高血壓患者發(fā)生心腦血管事件風(fēng)險、預(yù)測其臨床預(yù)后、判定抗高血壓藥療效等。隨著人口的迅速增長及老齡化的加速,全球高血壓人數(shù)較30年前增加了1倍,至2019年全球30歲以上人群高血壓人數(shù)已達12.9億[2],每年超過850萬人的死亡與高血壓直接相關(guān)。最新全球疾病負擔(dān)報告[3]顯示,高收縮壓是全世界死亡歸因的最主要危險因素,約占總死亡人數(shù)的1/5。同時,中國最新高血壓調(diào)查[4]顯示,18歲以上高血壓患者大約2.45億,而這些患者的血壓控制率為16.9%。如何積極預(yù)防和控制高血壓仍是目前中國公共衛(wèi)生的重大問題。有研究[5]表明中心動脈壓(central arterial pressure,CAP)比PAP更能精準(zhǔn)、全面地評估患者的動脈血壓水平,且CAP與心、腦、腎等靶器官損害的相關(guān)性更強,現(xiàn)對CAP與靶器官損害的相關(guān)性以及不同抗高血壓藥對CAP的影響進行闡述。

1 CAP

1.1 定義及影響因素

CAP是指升主動脈根部血管壁由于左心室收縮或舒張所承受的側(cè)方壓力,包括中心動脈收縮壓(central arterial systolic blood pressure,CSBP)、中心動脈舒張壓(central arterial diastolic blood pressure,CDBP)及中心動脈脈壓(central arterial pulse pressure,CPP)。CAP的測定主要通過對其壓力波型分析所得——由左心室收縮射血形成的前向壓力波和外周阻抗形成的反向反射波重疊而成[6]。因此,心室充盈程度及心室收縮能力決定正向波的波峰及傳導(dǎo)速度,而反射波常受外周血管的狹窄程度及僵硬度的影響,同時CAP也受年齡、性別、體重及煙酒等因素的影響。

1.2 測量方式

目前,CAP的測量主要分為有創(chuàng)和無創(chuàng)兩種方式,有創(chuàng)侵入檢測方式[5]是“金標(biāo)準(zhǔn)”——經(jīng)動脈穿刺將心導(dǎo)管置于主動脈根部,通過壓力感受器記錄壓力,但這種方式具有侵入性,風(fēng)險較大,技術(shù)要求高,不能適用于臨床常規(guī)檢查及人群中篩查。無創(chuàng)非侵入性檢測方式主要通過測定橈動脈壓力[7],然后經(jīng)過函數(shù)換算等過程,獲得校準(zhǔn)后的主動脈壓力波形,從而推算出CAP相關(guān)數(shù)據(jù),該方式便于操作,對技術(shù)人員要求相對不高,但無創(chuàng)測量CAP是否可代替有創(chuàng)檢查目前仍需進一步的研究去驗證。

1.3 生理病理變化

由血管的解剖結(jié)構(gòu)可知,動脈血管從中心主干到外周分支,血管內(nèi)徑縮小,血管壁內(nèi)彈性成分減少,血管僵硬度增加,血流動能轉(zhuǎn)為壓力勢能。正常生理狀態(tài)下肱動脈收縮壓(brachial artery systolic blood pressure,BSBP)可比CSBP升高10～20 mm Hg(1 mm Hg=0.133 3 kPa),甚至可至40 mm Hg[8]。鑒于二者舒張壓相對恒定,外周動脈脈壓高于CPP,這一現(xiàn)象被稱為脈壓放大效應(yīng)。初少莉[9]認為在健康個體中,CAP與PAP呈線性平行關(guān)系。但隨著中老年患者動脈血管逐漸硬化,尤其是主動脈硬化的出現(xiàn),脈壓放大效應(yīng)減弱,CAP與PAP的平行關(guān)系隨之減退甚至消失。相關(guān)臨床試驗[5]發(fā)現(xiàn)人群中某些人的PAP正常,但其CAP與高血壓1級患者的CAP水平相同,進一步證實PAP與CAP并不完全平行,PAP不能完全代替CAP來評估動脈系統(tǒng)的血壓水平。

2 靶器官損害

CAP是保證人體重要臟器血流灌注的根本,CAP異常將影響重要臟器的血供,對其產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的損害,心臟、大腦、腎臟這三個器官尤其容易受到CAP的不良影響。CAP對心臟的影響在于CAP升高會導(dǎo)致心臟前后負荷增加,而CAP對大腦和腎臟的不利影響主要是因為這二者是高血流量器官,每天接受約20%的靜息心排血量,在動脈壓力升高和高血流量灌注的負荷下,容易導(dǎo)致微血管損傷。

2.1 CAP對心血管的影響

主動脈根部是最靠近左心室、承受左心室噴射血流沖擊力最大的部位,因此CAP作為心血管事件的預(yù)測因子較PAP更為合適。健康人群的主動脈具有較高的彈性,回射的反向波速度得到緩沖,反射波落在中心動脈舒張期;而大部分老年人由于動脈硬化等原因,反射波傳導(dǎo)速度加快,反射波提前至收縮期,CSBP升高,因此心臟后負荷增加,易導(dǎo)致心室肥大、心臟擴大、心律失常和心力衰竭等心血管不良事件的發(fā)生。相關(guān)試驗[10]表明房顫患者中CAP明顯升高,而PAP與健康患者相比無明顯差異,這進一步驗證了CAP與心律失常的相關(guān)性較強。此外,由于反射波的提前,CDBP下降,冠狀動脈血流灌注降低導(dǎo)致心肌缺血[11],并有可能誘發(fā)左心室舒張功能受限,甚至發(fā)生舒張性心力衰竭。同時CSBP升高、CDBP下降會導(dǎo)致CPP升高,CHARM-Preserved Trial[12]、Framingham心臟研究[13]、The Strong Heart Study[14]等多項研究表明CPP升高是原發(fā)性高血壓患者左心室肥大和血管重構(gòu)的獨立危險因素。因此,CPP可作為反映主動脈血管順應(yīng)性的指標(biāo),CPP升高往往提示動脈硬化的出現(xiàn)。

2.2 CAP對腦血管的影響

高血壓與腦血管意外之間存在密切關(guān)聯(lián),調(diào)查發(fā)現(xiàn)2017年導(dǎo)致國人死亡和壽命損失的首要原因是卒中[15],高CSBP是卒中的主要危險因素[16],中國50歲以上的高血壓人群中最常見的并發(fā)癥是卒中。CAP長期持續(xù)升高,腦血管灌注增加,血管彈性下降,順應(yīng)性減低,容易出現(xiàn)腦血管管腔狹窄,最終造成腦組織供血不足。高收縮壓對血管壁產(chǎn)生的剪切力造成血管內(nèi)皮基底膜受損,誘發(fā)血栓形成導(dǎo)致缺血性卒中;而短時間內(nèi)血壓急劇上升則容易出現(xiàn)腦血管的破裂,導(dǎo)致出血性卒中。孫寧玲等[17]認為收縮壓升高,卒中發(fā)生的比例也相應(yīng)增加,降低CAP可預(yù)防卒中的發(fā)生。同樣,國外研究[18]也認為CAP會增加急性卒中事件的發(fā)生。由此可見,CAP可作為腦血管事件發(fā)生及進展的預(yù)測因子。

2.3 CAP對腎臟血管的影響

原發(fā)性高血壓患者早期腎損害的臨床表現(xiàn)往往是出現(xiàn)微量白蛋白尿,CSBP升高引起外周小動脈彈性成分玻璃樣變及硬化,血管內(nèi)皮功能受損,腎臟灌注減少,腎近曲小管吸收與濾過功能發(fā)生改變,最終發(fā)展為腎功能受損。多項社區(qū)人群的研究[19-20]表明CSBP及CPP與腎小球濾過率成負相關(guān),腎小球濾過率下降、尿白蛋白水平升高與CAP升高有關(guān)。沈衛(wèi)等[21]認為原發(fā)性高血壓患者CSBP的變化可影響患者微量白蛋白尿的水平,降低CAP可能會是保護腎臟的防治靶點。國外一項研究[22]同樣驗證了CPP升高是原發(fā)性高血壓患者出現(xiàn)微量白蛋白尿的獨立相關(guān)因素。

2.4 CAP對外周血管的影響

原發(fā)性高血壓患者常會出現(xiàn)動脈內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化,管壁內(nèi)的彈性物質(zhì)受長期高壓負荷易出現(xiàn)斷裂,造成動脈內(nèi)皮損傷,易導(dǎo)致動脈粥樣硬化,臨床上常見頸動脈斑塊的形成。頸動脈粥樣斑塊的出現(xiàn)使頸動脈內(nèi)膜中層增厚,管腔狹窄,易引起腦供血不足,增加腦卒中的風(fēng)險。國內(nèi)某社區(qū)人群隊列研究[23]發(fā)現(xiàn)CAP與頸動脈內(nèi)膜中層增厚具有獨立相關(guān)性。SHS研究[14]同樣證明了CAP與頸動脈血管彈性、動脈內(nèi)膜厚度和頸動脈粥樣硬化斑塊之間的相關(guān)性比外周肱動脈收縮壓更明確。目前,CAP(尤其是CPP)已被廣泛接受作為動脈硬化的替代指標(biāo)應(yīng)用于臨床研究。

3 不同抗高血壓藥的影響

目前臨床常用的抗高血壓藥主要是血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑、血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑、β受體阻滯劑、鈣通道阻滯劑(calcium channel blocker,CCB)和利尿劑,這五類藥物的使用一直以PAP下降水平作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。但ASCOT-CAFé研究[24]和LIFE研究[25]表明β受體阻滯劑與CCB雖然在降低PAP效果上相似,但CCB降低CAP的效果更為明顯,且CCB逆轉(zhuǎn)心室肥大的效果更好。這些研究結(jié)果顛覆了以往的降壓觀念,臨床上也開始重新定義CAP在降壓治療過程中的地位。相關(guān)研究[26]表明不同抗高血壓藥降低CAP的程度為:CCB>利尿劑>腎素-血管緊張素系統(tǒng)抑制劑(包括血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑和血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑),而β受體阻滯劑卻顯示“升高”CAP,這也是目前不同國家對β受體阻滯劑的推薦地位存在較大差異的原因之一。因此臨床在制定降壓方案時應(yīng)首先考慮降低CAP的程度,從根本上降低血壓。表1為不同抗高血壓藥對CAP的影響及作用機制[27]。

由此可見,具有擴張血管作用的抗高血壓藥降低CAP的效果更明顯,由于動脈順應(yīng)性的增加使得反射波位點遠移從而降低CSBP,這對未來降低CAP藥物的研究方向具有一定的指導(dǎo)意義。

4 展望

總之,高血壓患者CAP升高與靶器官損害密不可分[28]。臨床醫(yī)生需更進一步地思考如何安全有效地控制CAP,使血壓相對平穩(wěn),減少靶器官損害等。目前關(guān)于CAP的正常范圍及分級分層尚未闡明,還需大量的臨床試驗數(shù)據(jù)去分析研究。有研究[29]認為無創(chuàng)24小時動態(tài)CAP在進行人群篩查時具有可行性,但實際應(yīng)用較少,可在未來進一步探究。