Введение
Сахарный диабет (СД) является одним из наи–более распространенных заболеваний, занимая основное место в структуре эндокринной патологии. В европейских странах распространенность СД составляет 3–10 % всего населения, а среди лиц с факторами риска и у пожилых достигает 30 % от всего населения [1]. В 2011 году в Украине количество зарегистрированных больных СД составляло 1 221 300 человек (около 2,7 % всего населения). В то же время скрининговые исследования показывают, что их число втрое превышает официальные данные. Распространенность диабетической гангрены в Украине составляет 20,1 на 100 тыс. населения [2].
В структуре осложнений СД имеется патология в виде диабетической ангиопатии. Диабетические ангиопатии включают в себя поражение не только крупных артерий, но и сосудов среднего и мелкого калибра (макроангиопатия), а также капилляров, артериол и венул (микроангиопатия). Диабетическая ангиопатия — следствие повреждения микроциркуляторного русла из-за повышенного внутрисосудистого давления и повышенной скорости пульсовой волны, обусловленного патологией вышележащих артерий. Наиболее серьезные последствия имеют диабетические ангиопатии, вызывающие в комплексе поражение нижних конечностей — так называемый синдром диабетической стопы (СДС). Распространенность СДС повышается с возрастом и достигает пика (28 %) к 65–75 годам [3].
Повышение жесткости сосудистой стенки при СД является следствием генетических, метаболических и гормональных нарушений, причем увеличение жесткости сосудов у больных СД развивается раньше, чем клинические проявления ангиопатии [4, 5–10]. Клинические проявления ангиопатии конечностей в большинстве случаев представлены только поражением сосудов нижних конечностей при отсутствии клинических проявлений в руках.
Современные методы диагностики артериальной патологии, такие как ангиография и допплеро–графия, обеспечивают визуализацию, уточняют характер и локализацию патологии крупных, средних, мелких сосудов. В то же время они не позволяют диагностировать первую и вторую стадии ишемии ниж–них конечностей по Фонтейну, не предназначены для оценки микроциркуляторного русла и проведения различных функциональных проб с выявлением функционального компонента в общей картине ангиопатии.
Традиционными объектами клинико-морфологического анализа микроциркуляции являются сосуды ногтевого ложа, кожи и слизистых оболочек с использованием капилляроскопии, биомикроскопии, лазерной допплеровской флоуметрии [11]. Однако данные методы диагностики не относятся к общедоступным исследованиям. Научно-технический прогресс предоставил возможность использования метода фотоплетизмографии (ФПГ) для оценки периферического кровотока, пригодного для массового и доступного обследования микроциркуляторного русла с целью ранней диагностики диабетической ангиопатии нижних конечностей при СД [12]. Фотоплетизмограмма, получаемая после усиления и обработки сигнала фотоприемника, характеризует состояние кровотока в месте расположения датчика и отображается в виде графики пульсовых волн [13].
Цель исследования: выявить критерии различия состояния микроциркуляции в верхних и нижних конечностях у больных сахарным диабетом для диагностики начальных стадий диабетической ангиопатии нижних конечностей с помощью метода фотоплетизмографии.
Материалы и методы
Для исследования отобраны три группы людей в количестве 15 человек в каждой. В первую группу входили здоровые люди разного возраста без сосудистых нарушений. Во вторую группу — пациенты с СД без клинических проявлений диабетической ангиопатии нижних конечностей. В третью группу вошли пациенты с длительным течением СД и клиническими проявлениями диабетической ангиопатии нижних конечностей.
Методом диагностики диабетической ангиопатии выступила фотоплетизмография ногтевого ложа пальцев рук и ног, выполненная на аппарате «Ангиоскан», с проведением функциональных проб для выявления доли функционального компонента в общей картине диабетической ангиопатии [12].
Одним из методов оценки состояния артериальной системы является анализ пульсовых волн с использованием пальцевой фотоплетизмографии. Фотоплетизмография ногтевого ложа, регистрируя пульсовые волны, позволяет выявить патологию микроциркуляторного русла [15]. Установлены системные изменения микроциркуляции при СД, ишемической болезни сердца, физической нагрузке, беременности [11].
Пульсовая волна является отражением сосудистого кровотока и регистрируется на протяжении от аорты до артериол. Любое нарушение в артериях изменяет характеристики пульсовых волн, что позволяет судить о степени жесткости артерий, скорости пульсовой волны, кровенаполнении [14]. Повышение жесткости артерий является одним из ранних предикторов сосудистой патологии при СД [16].
Одним из наиболее доступных для клинических условий параметром отраженной волны является индекс прибавки (аугментации) Aix. В эластичных артериях индекс аугментации Aix < 100 %, в ригидных артериях AIx > 100 % [15].
Периферические артерии у здоровых людей имеют большую жесткость, чем центральные, и, со–ответственно, большее давление в сосудах от центра к периферии [18]. Повышение пульсового артериального давления ускоряет повреждение артерий преимущественно в органах-мишенях. Местный кровоток системы микроциркуляции не обладает высоким сопротивлением микрососудов к высокому давлению и пульсирующему кровотоку, что ставит его в один ряд с органами-мишенями по повреждающему воздействию [19].
Физиология сердечно-сосудистой системы обязывает последнюю обеспечить в равной доле все ткани и органы организма обменом веществ независимо от их расстояния до сердца. Нормальное состояние артериальной системы, от аорты до мелких артерий, обеспечивает равенство состояния микроциркуляции во всех органах и тканях организма, и при отсутствии системной или локальной артериальной патологии показатели микроциркуляции в различных отделах организма должны быть одинаковыми в своем результате (норма — норма).
Результаты
На рис. 1, 2 отображено состояние микроциркуляции в кистях и стопах у здоровых лиц без сосудистой патологии: симметричность характеристик пульсовых волн с верхних и нижних конечностей в виде однотипности пульсовых волн (нормальная волна С 100 %) и нормальной жесткости сосудов (–15,7 и –20,4 %).
При системной сосудистой патологии функционального характера имеются изменения в микроциркуляторном русле, но сохраняется одинаковость изменений микроциркуляции в различных участках тела человека. Результаты ФПГ при нарушении микроциркуляции, не связанной со структурной, локальной патологией артериальной системы, отличаются от ФПГ здоровых лиц появлением патологических форм пульсовой волны А, однако при этом сохраняется симметричность состояния микроциркуляции разных участков организма по типу пульсовых волн и результату жесткости сосудов в руках и ногах.
На рис. 3, 4 отображено нарушение состояния микроциркуляции в кистях и стопах у пациента с системной сосудистой патологией функционального характера, где имеются патологические волны типа А 43 и 49 %, индекс AIx –2,3 и –0,6 %, находящийся в пределах нормы для этого человека.
Различия клинической картины в верхних и ниж–них конечностях при диабетической ангиопатии объясняются не разным воздействием нарушения углеводного обмена на артерии рук и ног, а двумя физиологическими отличиями кровообращения в них, а именно — длиной артериального русла и ортостатической разницей давления крови на уровне кистей и стоп, играющими важную роль при патологии сосудистой системы.
Повышенная длина артериальной системы ниж–них конечностей в случае ее патологии обеспечивает большее внутрисосудистое давление и большую скорость пульсовой волны в нижних конечностях, что приводит к большему повреждению в микроциркуляторном русле.
Больший объем крови в ногах обеспечивает большее ортостатическое давление крови в нижних конечностях, формируя повышенную нагрузку на микроциркуляторное русло.
Эти физиологические отличия кровотока в верх–них и нижних конечностях приводят при одинаковом состоянии углеводного обмена к разным клиническим проявлениям диабетической ангиопатии в верхних и нижних конечностях.
При сравнении состояния микроциркуляции в кистях и стопах необходимо устранять ортостатическую разницу между ними, что достигается исследованием в положении лежа.
Появление асимметрии в микроциркуляции пальцев стоп более 30 % по отношению к кистям у больных СД свидетельствует о появлении признаков диабетической ангиопатии нижних конечностей. Ухудшение в динамике показателей пульсовой волны и жесткости артерий в стопах также может использоваться как признак формирующейся диабетической ангиопатии в нижних конечностях. Повреждающее действие на микроциркуляцию при диабетической ангиопатии нижних конечностей опережает аналогичное действие в верхних конечностях, обеспечивая появление асимметрии кровотока между верхними и нижними конечностями, что иллюстрируют следующие результаты.
На рис. 5, 6 представлены пульсограммы больного СД с небольшой длительностью заболевания, на которых выявлено появление патологических пульсовых волн типа А с преобладанием их в стопах (33 %) над показателями кистей (13 %). Индекс аугментации находится в пределах нормы, но с худшими показателями в стопах на 54 % (–7,7 и 5,0 % соответственно).
На пульсограмме ногтевого ложа кисти и стопы больного СД с длительностью заболевания более 10 лет (рис. 7, 8) видно, что она характеризуется преобладающим наличием патологических пульсовых волн типа А, близким к 100 % в кистях и стопах, наличием патологических значений индекса аугментации с худшими показателями в стопах на 47 %. Функциональный компонент в этой стадии может отсутствовать или быть незначительным в микроциркуляции стоп.
Присутствие нормальных пульсовых волн типа С в общем пуле пульсовых волн (С, В, А) в большинстве своем указывает на наличие функционального компонента в нарушении микроциркуляции, что подтверждается результатами ФПГ кисти, отображенными на рис. 9, 10, где наличие волн А составляет в исходной кривой 73 % и Aix 2,4 %, а после приема нитроглицерина — 1 и –13,5 % соответственно.
Наличие в спектре патологических пульсовых волн типа А и В при нормальном показателе жесткости артерий (AIx) также не исключает наличие функционального компонента нарушений в артериальной системе. Так, волна А составляет в исходной кривой 96 % и Aix 13,5 % и после нитроглицерина — 1 и –21 % соответственно. Наличие в спектре пульсовых волн только патологической волны типа А и высокого индекса аугментации также не исключает наличия функционального компонента, что подтверждается выполнением функциональных проб для определения его наличия или отсутствия в структуре артериальной патологии.
Обсуждение
В ходе выполненной работы выявлена достоверная разница в состоянии микроциркуляции верхних и нижних конечностей у больных СД, увеличивающаяся по мере длительности СД и декомпенсации углеводного обмена, что позволяет использовать появление или ее наличие в диагностике ранних этапов формирования диабетической ангиопатии нижних конечностей. При наличии диабетической ангиопатии с уже выраженными клиническими проявлениями регистрация ФПГ ногтевого ложа пальцев стоп встречает значительные затруднения вследствие имеющихся нарушений микроциркуляции. В этих случаях ФПГ не имеет диагностической ценности раннего выявления признаков диабетической ангиопатии нижних конечностей. Диагностические критерии фотоплетизмографии для дифференциальной диагностики нарушений микроциркуляции в кистях и стопах отображены в табл. 1.
Выводы
1. Появление асимметрии в состоянии микроциркуляции верхних и нижних конечностей, выявляемое фотоплетизмографией ногтевого ложа пальцев кисти и стоп, позволяет диагностировать ранние признаки появления диабетической ангиопатии нижних конечностей.
2. Обследование больных сахарным диабетом методом фотоплетизмографии с момента постановки на учет позволяет выявлять появление признаков (рисков) диабетической ангиопатии нижних конечностей в динамике наблюдения и проводить активные профилактические мероприятия по предупреждению развития синдрома диабетической стопы.
3. Метод фотоплетизмографии может быть эффективным диагностическим инструментом для школ самоконтроля больных СД, кабинетов диабетической стопы, внося свой вклад в выполнение программы СД и профилактику диабетических осложнений.
Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов при подготовке данной статьи.
Список литературы
1. Бездетко П.А., Горбачева Е.В. Эпидемиология и частота сахарного диабета и диабетической ретинопатии // Международный эндокринологический журнал. — 2006. — № 4(6). — С. 76-80.
2. Ларін О.С., Паньків В.І., Селіваненко М.І., Грачова О.О.
Аналіз діяльності ендокринологічної служби України у 2010 році та перспективи розвитку медичної допомоги хворим з ендокринною патологією // Міжнародний ендокринологічний журнал. — 2011. — № 3(35). — С. 10-19.
3. Бондарева Т.М., Оганесян Р.Г. Роль и место ангиопротекторов в комплексном лечении диабетических ангио–патий [Электронный ресурс]. — Режим доступа: izron.ru/.../rol-i-mesto-angioprotektorov-v-kompleksnom-lechenii-diabeticheskikh-an...
4. Остроумова О.Д., Кочетков А.И. Жесткость сосудистой стенки у пациентов с артериальной гипертензией // Системные гипертензии. — 2015. — № 12. — С. 44.
5. Airaksinen K.E., Salmela P.I., Linnaluoto M.K. et al. Diminished arterial elasticity in diabetes: association with fluorescent advanced glycosylation end products in collagen // Cardiovasc. Res. — 1993. — Vol. 27(6). — P. 942-945.
6. Chappey O., Dosquet C., Wautier M.P., Wautier J.L. Advanced glycation end products, oxidant stress and vascular lesions // Eur. J. Clin. Invest. — 1997. — Vol. 27(2). — P. 97-108.
7. Lehmann E.D. Arterial wall compliance in diabetes // Diab. Med. — 1992. — Vol. 9(2). — P. 114-119.
8. Schram M.T., Henry R.M., van Dijk R.A. et al. Increased central arterial stiffness in impaired glucose metabolism and type 2 diabetes: the Hoorn study // Hypertension. — 2005. — Vol. 43. — P. 176-181.
9. Schram M.T., Schalwijk C.G., Bootsma A.H. et al. Advanced glycation end products are associated with pulse pressure in type 1 diabetes: the EURODIAB Prospective Complications Study // Hypertension. — 2005. — Vol. 46. — P. 232-237.
10. McEleavy O.D., McCallum R.W., Petrie J.R. et al. Higher carotidradial pulse wave velocty in healthy offspring of patients with Type 2 diabetes // Diab. Med. — 2004. — Vol. 21(3). — P. 262-266.
11. Бенедиктов И.И., Сысоев Д.А., Цаур Г.А. Основные методы исследования системы микроциркуляции // Акушерство и гинекология. — 1999. — № 5. — С. 8-11.
12. Парфенов А.С. Ранняя диагностика сердечно-сосудистых заболеваний с использованием аппаратно-программного комплекса «Ангиоскан-01» // Поликлиника. — 2012. — № 2(1).
13. Бойко В.В., Павлов А.А., Жаров А.В. Методы исследования нарушений микроциркуляторного звена системного кровообращения // Kharkiv Surgical school. — 2010. — № 4(42). — С. 103-104.
14. Милягин В.А., Комиссаров В.Б. Современные методы определения жесткости сосудов [Электронный ресурс]. — Режим доступа: cyberleninka.ru (Научные статьи; Медицина и здравоохранение).
15. Фролов А.В., Сидоренко Г.И., Воробьев А.П. Прямая и отраженная пульсовые волны: методы исследования [Электронный ресурс]. — Режим доступа: intecard.by/прямая-и-отраженная-пульсовые-волны-методы-исследования.html.
16. Cruickshank K., Riste L., Anderson S.G. et al. Aortic pulse-wave velocity and its relationship to mortality in diabetes and glucose intolerance: an integrated index of vascular function // Circulation. — 2002. — Vol. 106. — P. 85-90.
17. Волосок Н.И., Степанова Н.А., Малкоч А.В. Микроциркуляция и методы диагностики ее нарушений у детей [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www.gastroportal.ru/php/content.php?id=113001.
18. Оганов Р.Г. Современные стратегии профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний // Кардиология. — 2007. — Т. 47(12). — С. 4-9.
19. Васюк Ю.А., Галявич А.С. и др. Согласованное мнение российских экспертов по оценке артериальной жесткости в клинической практике. Материалы Российского национального конгресса кардиологов 22–25.09.2015 [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www.scardio.ru/events/rossiyskiy_nacionalnyy_kongress_kardiologov/.
