中心动脉压与靶器官损害的研究进展

孙玉 郭守玉 龙明智

(1.南京医科大学第二附属医院,江苏 南京 210000;2.南京医科大学第二附属医院心内科,江苏 南京 210000)

自20世纪袖带水银血压计以及示波法血压计的出现[1],临床血压的测量一直是以外周动脉压(peripheral arterial pressure,PAP)为标准。同时通过对PAP水平的划分,评估高血压患者发生心脑血管事件风险、预测其临床预后、判定抗高血压药疗效等。随着人口的迅速增长及老龄化的加速,全球高血压人数较30年前增加了1倍,至2019年全球30岁以上人群高血压人数已达12.9亿[2],每年超过850万人的死亡与高血压直接相关。最新全球疾病负担报告[3]显示,高收缩压是全世界死亡归因的最主要危险因素,约占总死亡人数的1/5。同时,中国最新高血压调查[4]显示,18岁以上高血压患者大约2.45亿,而这些患者的血压控制率为16.9%。如何积极预防和控制高血压仍是目前中国公共卫生的重大问题。有研究[5]表明中心动脉压(central arterial pressure,CAP)比PAP更能精准、全面地评估患者的动脉血压水平,且CAP与心、脑、肾等靶器官损害的相关性更强,现对CAP与靶器官损害的相关性以及不同抗高血压药对CAP的影响进行阐述。

1 CAP

1.1 定义及影响因素

CAP是指升主动脉根部血管壁由于左心室收缩或舒张所承受的侧方压力,包括中心动脉收缩压(central arterial systolic blood pressure,CSBP)、中心动脉舒张压(central arterial diastolic blood pressure,CDBP)及中心动脉脉压(central arterial pulse pressure,CPP)。CAP的测定主要通过对其压力波型分析所得——由左心室收缩射血形成的前向压力波和外周阻抗形成的反向反射波重叠而成[6]。因此,心室充盈程度及心室收缩能力决定正向波的波峰及传导速度,而反射波常受外周血管的狭窄程度及僵硬度的影响,同时CAP也受年龄、性别、体重及烟酒等因素的影响。

1.2 测量方式

目前,CAP的测量主要分为有创和无创两种方式,有创侵入检测方式[5]是“金标准”——经动脉穿刺将心导管置于主动脉根部,通过压力感受器记录压力,但这种方式具有侵入性,风险较大,技术要求高,不能适用于临床常规检查及人群中筛查。无创非侵入性检测方式主要通过测定桡动脉压力[7],然后经过函数换算等过程,获得校准后的主动脉压力波形,从而推算出CAP相关数据,该方式便于操作,对技术人员要求相对不高,但无创测量CAP是否可代替有创检查目前仍需进一步的研究去验证。

1.3 生理病理变化

由血管的解剖结构可知,动脉血管从中心主干到外周分支,血管内径缩小,血管壁内弹性成分减少,血管僵硬度增加,血流动能转为压力势能。正常生理状态下肱动脉收缩压(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]。鉴于二者舒张压相对恒定,外周动脉脉压高于CPP,这一现象被称为脉压放大效应。初少莉[9]认为在健康个体中,CAP与PAP呈线性平行关系。但随着中老年患者动脉血管逐渐硬化,尤其是主动脉硬化的出现,脉压放大效应减弱,CAP与PAP的平行关系随之减退甚至消失。相关临床试验[5]发现人群中某些人的PAP正常,但其CAP与高血压1级患者的CAP水平相同,进一步证实PAP与CAP并不完全平行,PAP不能完全代替CAP来评估动脉系统的血压水平。

2 靶器官损害

CAP是保证人体重要脏器血流灌注的根本,CAP异常将影响重要脏器的血供,对其产生不可逆转的损害,心脏、大脑、肾脏这三个器官尤其容易受到CAP的不良影响。CAP对心脏的影响在于CAP升高会导致心脏前后负荷增加,而CAP对大脑和肾脏的不利影响主要是因为这二者是高血流量器官,每天接受约20%的静息心排血量,在动脉压力升高和高血流量灌注的负荷下,容易导致微血管损伤。

2.1 CAP对心血管的影响

主动脉根部是最靠近左心室、承受左心室喷射血流冲击力最大的部位,因此CAP作为心血管事件的预测因子较PAP更为合适。健康人群的主动脉具有较高的弹性,回射的反向波速度得到缓冲,反射波落在中心动脉舒张期;而大部分老年人由于动脉硬化等原因,反射波传导速度加快,反射波提前至收缩期,CSBP升高,因此心脏后负荷增加,易导致心室肥大、心脏扩大、心律失常和心力衰竭等心血管不良事件的发生。相关试验[10]表明房颤患者中CAP明显升高,而PAP与健康患者相比无明显差异,这进一步验证了CAP与心律失常的相关性较强。此外,由于反射波的提前,CDBP下降,冠状动脉血流灌注降低导致心肌缺血[11],并有可能诱发左心室舒张功能受限,甚至发生舒张性心力衰竭。同时CSBP升高、CDBP下降会导致CPP升高,CHARM-Preserved Trial[12]、Framingham心脏研究[13]、The Strong Heart Study[14]等多项研究表明CPP升高是原发性高血压患者左心室肥大和血管重构的独立危险因素。因此,CPP可作为反映主动脉血管顺应性的指标,CPP升高往往提示动脉硬化的出现。

2.2 CAP对脑血管的影响

高血压与脑血管意外之间存在密切关联,调查发现2017年导致国人死亡和寿命损失的首要原因是卒中[15],高CSBP是卒中的主要危险因素[16],中国50岁以上的高血压人群中最常见的并发症是卒中。CAP长期持续升高,脑血管灌注增加,血管弹性下降,顺应性减低,容易出现脑血管管腔狭窄,最终造成脑组织供血不足。高收缩压对血管壁产生的剪切力造成血管内皮基底膜受损,诱发血栓形成导致缺血性卒中;而短时间内血压急剧上升则容易出现脑血管的破裂,导致出血性卒中。孙宁玲等[17]认为收缩压升高,卒中发生的比例也相应增加,降低CAP可预防卒中的发生。同样,国外研究[18]也认为CAP会增加急性卒中事件的发生。由此可见,CAP可作为脑血管事件发生及进展的预测因子。

2.3 CAP对肾脏血管的影响

原发性高血压患者早期肾损害的临床表现往往是出现微量白蛋白尿,CSBP升高引起外周小动脉弹性成分玻璃样变及硬化,血管内皮功能受损,肾脏灌注减少,肾近曲小管吸收与滤过功能发生改变,最终发展为肾功能受损。多项社区人群的研究[19-20]表明CSBP及CPP与肾小球滤过率成负相关,肾小球滤过率下降、尿白蛋白水平升高与CAP升高有关。沈卫等[21]认为原发性高血压患者CSBP的变化可影响患者微量白蛋白尿的水平,降低CAP可能会是保护肾脏的防治靶点。国外一项研究[22]同样验证了CPP升高是原发性高血压患者出现微量白蛋白尿的独立相关因素。

2.4 CAP对外周血管的影响

原发性高血压患者常会出现动脉内部结构的变化,管壁内的弹性物质受长期高压负荷易出现断裂,造成动脉内皮损伤,易导致动脉粥样硬化,临床上常见颈动脉斑块的形成。颈动脉粥样斑块的出现使颈动脉内膜中层增厚,管腔狭窄,易引起脑供血不足,增加脑卒中的风险。国内某社区人群队列研究[23]发现CAP与颈动脉内膜中层增厚具有独立相关性。SHS研究[14]同样证明了CAP与颈动脉血管弹性、动脉内膜厚度和颈动脉粥样硬化斑块之间的相关性比外周肱动脉收缩压更明确。目前,CAP(尤其是CPP)已被广泛接受作为动脉硬化的替代指标应用于临床研究。

3 不同抗高血压药的影响

目前临床常用的抗高血压药主要是血管紧张素转化酶抑制剂、血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂、β受体阻滞剂、钙通道阻滞剂(calcium channel blocker,CCB)和利尿剂,这五类药物的使用一直以PAP下降水平作为判断标准。但ASCOT-CAFé研究[24]和LIFE研究[25]表明β受体阻滞剂与CCB虽然在降低PAP效果上相似,但CCB降低CAP的效果更为明显,且CCB逆转心室肥大的效果更好。这些研究结果颠覆了以往的降压观念,临床上也开始重新定义CAP在降压治疗过程中的地位。相关研究[26]表明不同抗高血压药降低CAP的程度为:CCB>利尿剂>肾素-血管紧张素系统抑制剂(包括血管紧张素转化酶抑制剂和血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂),而β受体阻滞剂却显示“升高”CAP,这也是目前不同国家对β受体阻滞剂的推荐地位存在较大差异的原因之一。因此临床在制定降压方案时应首先考虑降低CAP的程度,从根本上降低血压。表1为不同抗高血压药对CAP的影响及作用机制[27]。

由此可见,具有扩张血管作用的抗高血压药降低CAP的效果更明显,由于动脉顺应性的增加使得反射波位点远移从而降低CSBP,这对未来降低CAP药物的研究方向具有一定的指导意义。

4 展望

总之,高血压患者CAP升高与靶器官损害密不可分[28]。临床医生需更进一步地思考如何安全有效地控制CAP,使血压相对平稳,减少靶器官损害等。目前关于CAP的正常范围及分级分层尚未阐明,还需大量的临床试验数据去分析研究。有研究[29]认为无创24小时动态CAP在进行人群筛查时具有可行性,但实际应用较少,可在未来进一步探究。