СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАЗОКОНСТРИКТОРНОЙ МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОЙ СОСУДИСТОЙ РЕАКТИВНОСТИ НА ИНСУЛИН
METHOD FOR DETERMINING VASOCONSTRICTIVE MICROCIRCULATORY VASCULAR REACTIVITY ON INSULIN

Изобретение относится к области медицины и клинико-лабораторной диагностики и может быть использовано для прогнозирования течения и установления степени тяжести патологического процесса, а также для выбора и оценки корригирующей терапии.
Измененная микроциркуляторная сосудистая реактивность является важным фактором патогенеза или становится им по мере развития различных заболеваний. В основе большинства патологических процессов лежат расстройства кровообращения на уровне микроциркуляции. Так наиболее часто встречающиеся заболевания, как атеросклероз, сахарный диабет, артериальная гипертония, сопровождаются сужением просвета сосудов, вследствие чего нарушается функция микроциркуляторного русла: доставка питательных веществ, утилизация метаболитов. Известно, что микрососудистая дисфункция влияет на инсулин-опосредованную утилизацию глюкозы и периферическое сосудистое сопротивление, что способствует развитию инсулинорезистентности и артериальной гипертонии.
Известен "Способ определения адренергической реактивности сосудов" (Патент РФ №2164689, МПК G01N 33/74), который заключается в том, что у обследуемого измеряют коэффициент отражения низкоинтенсивного лазерного инфракрасного излучения участка кожи, затем проводят электрофорез норадреналина гидротартрата участка кожи в течение 4 минут при силе тока 4-6 мА и измеряют коэффициент отражения на 30-й секунде после электрофореза. Силу адренергической реактивности сосудов определяют по формуле:
где
исх.
КО - коэффициент отражения лазерного излучения до введения электрофорезом норадреналина;
КО 30 сек - коэффициент отражения лазерного излучения на 30-й секунде после окончания электрофореза нарадреналина. При САРС ниже 2,4 Δ% определяют гипореактивность сосудов, от 2,4 до 5,4 Δ% - нормальную реактивность сосудов, а выше 5,4 Δ% - гиперреактивность сосудов. Длительность сосудистой реакции (в мин) оценивали по времени исчезновения на коже белых пятен (по данным авторов, у здоровых лиц продолжительность сосудистого спазма кожи на норадреналин составляет 46,2 мин).
Недостатком данного способа является то, что для его осуществления требуются длительные временные затраты. Это делает невозможным практическому врачу оперативно оценить индивидуальные особенности адренергической реактивности сосудов пациента.
Нарушения микроциркуляторной сосудистой реактивности обнаруживается уже на ранних стадиях различных заболеваний, например, развития сердечно-сосудистого заболевания и сахарного диабета. При многих заболеваниях внутренних органов (сердечно-сосудистой и эндокринной системы) отмечаются генерализованные нарушения микроциркуляторной сосудистой реактивности.
Метаболизм сосудистой стенки является важным показателем не только реактивности кровеносных сосудов, но и важнейшим показателем реактивности всего организма. Проницаемость сосудистых стенок нарушается еще до развития, например, гипертонической болезни, т.е. предшествует появлению заболевания, что является важным доказательством роли измененной сосудистой реактивности в патогенезе гипертонической болезни.
Значение сосудистой реактивности многосторонне и велико так же, как широка и разнообразна сеть кровеносных сосудов. При язвенной болезни и нефрите наблюдается парадоксальная или извращенная проницаемость сосудистой стенки. Этот факт, как и многие другие, лишь подтверждает функциональную сложность кровеносных сосудов в различных органах и тканях.
Научно обоснована связь нарушенной микроциркуляторной сосудистой реактивности и коронарного атеросклероза [1].
Известно, что появление вазоконстрикторной микроциркуляторной сосудистой реактивности на внутрикожное введение различных вазодилататоров с эндотелий-зависимым механизмом действия (ацетилхолин и гистамин) является неблагоприятным признаком возникновения сердечнососудистых осложнений у пациентов кардиологического и эндокринологического профиля [2, 3].
Известно, что инсулин может вызывать как вазодилатацию так и вазоконстрикцию. Вазодилатирующий эффект опосредуется через активацию тирозинкиназы рецептора инсулина, что приводит к фосфорилированию субстратов рецептора инсулина, активацию киназы PI-3, а также протеинкиназы. В результате этого происходит транс локация мембраны глюкозного транспортера, поглощение глюкозы в миоцитах, а также фосфорилирование эндотелиальной синтазы оксида азота и секреция оксида азота в эндотелиальных клетках сосудов.
Вазоконстрикторное действие инсулина опосредовано через митоген-активированную протеинкиназу, вызывающую в эндотелиальных клетках продукцию мощного вазопрессорного фактора эндотелина-1 [4]. Оксидативный стресс, возникающий при различных заболеваниях способствует быстрому разрушению оксида азота и ослаблению микроциркуляторной вазодилатации и усилению вазоконстрикторных реакций [5].
Поэтому выявление вазодилатирующего или вазоконстрикторного характера сосудистой реактивности на инсулин, регулирующего сосудистый тонус также через эндотелий, является важной для эндокринологии и смежных специальностей прикладной клинической задачей.
Спазм сосудов микроциркуляторного русла в ответ на внутрикожное введение вазоактивного вещества с эндотелий-зависимым механизмом действия визуально проявляется появлением белого пятна на коже [3].
Задачей предполагаемого изобретения является простой, доступный для первичного звена здравоохранения способ определения патологического действия инсулина на сосудистую реактивность микроциркуляторного русла, что позволит использовать его на практике для дифференцированного подхода к назначению медикаментозной терапии пациенту.
Сущность данного способа заключается в том, что для определения вазоконстрикторной микроциркуляторной сосудистой реактивности на инсулин методом лазерной допплеровской флуометрии на наружной поверхности предплечья в зоне Захарьина-Геда определяют исходное среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, затем внутрикожно вводят 0,1 мл инсулина, и через 5 минут снова определяют среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, причем средние значения показателей микроциркуляции кожного кровотока определяют в месте ведения инсулина, и по снижению среднего значения показателя микроциркуляции кожного кровотока или по снижению среднего значения показателя микроциркуляции кожного кровотока и появлению белого пятна судят о наличии вазоконстрикторной микроциркуляторной сосудистой реактивности на инсулин.
Заявленный способ осуществляется следующим образом. Перед исследованием пациент не должен употреблять пищу и напитки, которые могут изменить кровоток, должен соблюдать условия теплового комфорта, у него должно отсутствовать психоэмоциональное напряжение и до начала исследования пациент должен находиться в течение 15 минут сидя или лежа в состоянии покоя [7]. Пациенту на наружной поверхности предплечья на 4 см выше шиловидных отростков лучевой и локтевой костей в зоне Захарьина-Геда методом лазерной допплеровской флоуметрии, например, на лазерном анализаторе капилярного кровотока ЛАКК-02 с компьютерным интерфейсом (НЛП «ЛАЗМА», г. Москва, Россия) по специальной программе и алгоритму в
течение трех минут определяют исходное среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, характеризующего исходную микроциркуляцию кожного кровотока. Установку датчика лазерного допплеровского флоуметра осуществляют, не оказывая давления на кожу [7]. Затем в место, где была произведена запись исходного показателя микроциркуляции кожного кровотока, вводят 0,1 мл инсулина, содержащий 1 ME, и через пять минут, в течение трехминутного интервала, снова определяют среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока.
В случае, если среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока после введения раствора инсулина ниже среднего значения исходного показателя микроциркуляции кожного кровотока (т.е. до введения раствора инсулина) или снижено среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока и в месте его введения визуально определяется появление белого пятна, то фиксируется наличие вазоконстрикторной сосудистой реактивности на инсулин микроциркуляции кожного кровотока.
Предлагаемый способ был разработан на основе исследований, проведенных в клинике ФГБНУ «Научно-исследовательского института терапии и профилактической медицины» и в Городской клинической больнице №19 города Новосибирска. Обследовано 28 пациентов без нарушений углеводного обмена (группа контроля) и 19 пациентов с сахарным диабетом 2 типа (опытная группа). Диагнозы у обследуемых были установлены на основании клинических, лабораторных и инструментальных данных. Исследование микроциркуляторного кожного кровотока проводили на лазерном анализаторе кровотока ЛАКК-02 с компьютерным интерфейсом (НПП «ЛАЗМА», г. Москва, Россия). В течение трехминутного интервала определяли исходное среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока. Затем в место, где ранее было определено значение исходного показателя микроциркуляции кожного кровотока, вводили 0,1 мл инсулина, содержащего 1 ME, и через пять минут, в так же течение трехминутного интервала, снова определяли среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока.
Возраст пациентов, принявших участие в этом исследовании, не имел достоверных различий (р=0,731), средний возраст пациентов опытной группы (47,6±2,1 лет), а средний возраст контрольной группы (48,7±2,2 лет).
Проведена оценка распределения статистических данных на нормальность, на основе которой были применены непараметрические методы статистики, результаты сопоставления показателей микроциркуляции кожного кровотока приведены в таблице 1.
Примечание: Me - медиана; LQ - нижний квартиль; UQ - верхний квартиль;
Исходный средний показатель микроциркуляции кожного кровотока не различался в сравниваемых группах (опытная группа: медиана 4,2 перфузионных единиц, нижний квартиль 2,9 перфузионных единиц, верхний квартиль 5,3 перфузионных единиц; контрольная группа: медиана 3,9 перфузионных единиц, нижний квартиль 2,6 перфузионных единиц, верхний квартиль 4,8 перфузионных единиц, р=0,441), а после введения инсулина в опытной группе зафиксировано существенно меньшая величина показателя микроциркуляции кровотока, чем в контрольной группе (опытная группа: медиана 3,0 перфузионных единиц, нижний квартиль 2,1 перфузионных единиц, верхний квартиль 7,4 перфузионных единиц; контрольная группа: медиана 19,0 перфузионных единиц, нижний квартиль 12,9 перфузионных единиц, верхний квартиль 24,3 перфузионных единиц, р=0,0001). Значение показателя микроциркуляции кровотока после введения раствора инсулина в опытной группе ниже исходного показателя микроциркуляции кровотока (до введения раствора инсулина). Визуализация белого пятна (вазоконстрикторная сосудистая реактивность микроциркуляторнного кожного кровотока) в месте введения инсулина отмечалось у 13 пациентов (68,4%) опытной группы, а в контрольной группе ни у одного пациента не было определено белое пятно (0%).
Изобретение поясняется следующими примерами конкретного выполнения способа.
Пример 1
Мужчина 54 г. Диагноз: сахарный диабет 2 типа, диабетическая нефропатия. Жалобы на сухость во рту, слабость, повышенную утомляемость. Получает инсулинотерапию 60 ME в сутки. Уровень HbA1c 10,3%.
На лазерном анализаторе кровотока, ЛАКК-02 методом лазерной допплеровской флоуметрии на наружной поверхности предплечья на 4 см выше шиловидных отростков лучевой и локтевой костей в зоне Захарьина-Геда в течение 3-х минут было определено исходное среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, которое составило 4,46 перфузионных единицы. Затем в место, где было определено исходное среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, подкожно ведено 0,1 мл раствора инсулина (1 ME) и через 5 минут в этом же месте, так же в течение 3-х минутного интервала, снова определено среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, которое составило 1,8 перфузионных единицы, что значительно меньше исходного значения. Кроме того, визуально зафиксировано появление белого пятна в месте введения раствора инсулина.
Вывод: диагностировано наличие вазоконстрикторной сосудистой реактивности на инсулин микроциркуляции кожного кровотока с визуализацией белого пятна в месте его введения. Пациенту скорректирована гипогликемическая терапия, добавлены метаболические лекарственные препараты и ангиопротекторы.
Пример 2.
Мужчина 47 г. Диагноз: сахарный диабет 2 типа. Жалобы на сухость во рту преимущественно в ночное время. Получает метформин 1700 мг в сутки. Уровень HbA1c 7,8%.
На лазерном анализаторе кровотока, ЛАКК-02 методом лазерной допплеровской флоуметрии на наружной поверхности предплечья на 4 см выше шиловидных отростков лучевой и локтевой костей в зоне Захарьина-Геда в течение 3-х минут было определено исходное среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, которое составило 5,65 перфузионных единицы. Затем в место, где было определено исходное среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, подкожно ведено 0,1 мл раствора инсулина (1МЕ) и через 5 минут в этом же месте, так же в течение 3-х минутного интервала, снова определено среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, которое составило 5,22 перфузионных единицы, что незначительно меньше исходного. Появление белого пятна в месте введения раствора инсулина не зафиксировано.
Вывод: диагностирована незначительная вазоконстрикторная сосудистая реактивность на инсулин микроциркуляции кожного кровотока без визуализации белого пятна в месте его введения. Пациенту скорректирована гипогликемическая терапия, добавлены метаболические лекарственные препараты.
Пример 3.
Женщина 56 лет. Диагноз: артериальная гипертония 3 степени, ожирение, нарушение толерантности к глюкозе. Жалобы на одышку при ходьбе, частые головные боли. Уровень HbA1c 6,2%.
На лазерном анализаторе кровотока, ЛАКК-02 методом лазерной допплеровской флоуметрии на наружной поверхности предплечья на 4 см выше шиловидных отростков лучевой и локтевой костей в зоне Захарьина-Геда в течение 3-х минут определено исходное среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, которое составило 3,42 перфузионных единицы. Затем в место, где было определено исходное среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, подкожно ведено 0,1 мл раствора инсулина (1 ME) и через 5 минут в этом же месте, так же в течение 3-х минутного интервала, снова определено среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, которое составило 3,78 перфузионных единицы, что незначительно больше исходного значения. Визуально изменений цвета кожи в месте введения раствора инсулина не зафиксировано.
Вывод: диагностирована незначительная вазодилататорная сосудистая реактивность на инсулин микроциркуляции кожного кровотока без визуализации покраснения кожи, характерного для ненарушенной вазодилататорной сосудистой реактивности на инсулин микроциркуляции кожного кровотока. Пациенту впервые назначена гипогликемическая терапия.
Пример 4.
Женщина 41 год. Диагноз: артериальная гипертония 2 степени. Жалоб не предъявляет. Уровень HbA1c 5,1%.
На лазерном анализаторе кровотока, ЛАКК-02 методом лазерной допплеровской флоуметрии на наружной поверхности предплечья на 4 см выше шиловидных отростков лучевой и локтевой костей в зоне Захарьина-Геда в течение 3-х минут было определено исходное среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, которое составило 4,37 перфузионных единицы. Затем в место, где было определено исходное среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, подкожно ведено 0,1 мл раствора инсулина (1 ME) и через 5 минут в этом же месте, так же в течение 3-х минутного интервала, снова определено среднее значение показателя микроциркуляции кожного кровотока, которое составило 20,55 перфузионных единицы, что значительно больше исходного. В месте введения раствора инсулина четко зафиксировано визуализируемое покраснение кожи, что соответствует ненарушенной вазодилататорной сосудистой реактивности на инсулин микроциркуляции кожного кровотока.
Вывод: вазодилататорная сосудистая реактивность на инсулин микроциркуляции кожного кровотока в норме.
Таким образом, данный способ позволяет определить вазоконстрикторный характер сосудистой реактивности на инсулин микроциркуляции кожного кровотока при метаболических расстройствах, определяющих тяжелую дисфункцию эндотелия, а также при патологических состояниях, связанных с избыточной продукцией контринсулярных гуморальных факторов, в том числе таких, как атеросклероз, артериальная гипертония и сахарный диабет.
Заявленный способ позволяет дифференцировано назначать медикаментозную терапию при нарушениях сосудистой реактивности на инсулин микроциркуляции кожного кровотока (отсутствие вазодилататорной и наличие вазоконстрикторной сосудистой реактивности на инсулин микроциркуляции кожного кровотока) у больных с метаболическими нарушениями на фоне ишемической болезни сердца, артериальной гипертонии и других заболеваний. Заявленный способ прост в выполнении, непродолжителен по времени (занимает не более 15 минут) и может применяться в поликлиниках и больничных стационарах для назначения и коррекции лечения больных с метаболическими нарушениями.
Литература
1. Попова Л.В., Николаев К.Ю., Николаева А.А. Микроциркуляторная сосудистая активность при коронарном атеросклерозе // Бюллетень Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2008, №5, с. 134-137.
2. Николаева А.А., Лифшиц Г.И., Штеренталь И.Ш., Скрибник Э.Я., Николаев К.Ю. Прогностическая оценка сосудистой реактивности к вазоактивным веществам и клинического индекса тяжести у больных острым инфарктом миокарда. // Кардиология. 1991, Т. 31, №12, С. 21-24.
3 Николаев К.Ю., Николаева А.А., Куроедов А.Ю., Скворцова Ю.Н Парадоксальная сосудистая реактивность к гистамину как возможный маркер риска развития артериальной гипертензии. // Артериальная гипертензия. 1997, Т. 3, №3, С. 50-53.
4. Zhao L, Fu Z, Liu Z. Adiponectin and insulin cross talk: the microvascular connection // Trends Cardiovasc Med. 2014 Nov; 24(8):319-24. doi: 10.1016/j.tcm.2014.08.001. Epub 2014 Aug 7.
5. Kolka CM, Bergman RN. The endothelium in diabetes: its role in insulin access and diabetic complications // Rev Endocr Metab Disord. 2013 Mar; 14(1):13-9. doi: 10.1007/s11154-012-9233-5. Review.
6. Bircher A, de Boer EM, Agner T, Wahlberg JE, Serup J Guidelines for measurement of cutaneous blood flow by laser Doppler flowmetry. A report from the Standardization Group of the European Society of Contact Dermatitis // Contact Dermatitis. 1994 Feb;30(2):65-72.
7. Под редакцией член-корр. РАМН, профессора В.И. Маколкина. Микроциркуляция в кардиологии / М.: Визарт, 2004, - 136 с.