La struttura e le funzioni dell'endotelio. Endotelio vascolare come rete endocrina Funzioni dell'endotelio vascolare

I titolari del brevetto RU 2309668:

SOSTANZA: l'invenzione riguarda la medicina, in particolare la diagnostica funzionale, e può essere utilizzata per la determinazione non invasiva della funzione endoteliale. Per fare ciò, la pressione transmurale nell'arto viene ridotta, le ampiezze dei segnali pletismografici vengono registrate a varie pressioni. Si determina la pressione alla quale l'ampiezza del segnale pletismografico è massima, mentre la pressione viene ridotta ad un valore corrispondente ad una data percentuale dell'ampiezza massima, si esegue un test occlusivo, durante il quale in un bracciale applicato prossimalmente dalla zona localizzata dell'arto. Successivamente si crea una pressione che supera la pressione sistolica del soggetto di almeno 50 mm Hg, mentre l'occlusione viene effettuata per almeno 5 minuti. Il dispositivo include un'unità sensore composta da due canali e in grado di registrare le curve degli impulsi dalle arterie periferiche. Un'unità di generazione della pressione configurata per creare una pressione in aumento graduale nel bracciale. Un'unità elettronica configurata per determinare la pressione del bracciale corrispondente all'ampiezza massima del segnale pletismografico e controllare l'unità di generazione della pressione per impostare la pressione nel bracciale corrispondente all'ampiezza del segnale pletismografico, che è una percentuale predeterminata dell'ampiezza massima , mentre l'unità sensore è collegata all'unità elettronica, la cui uscita è collegata all'unità di generazione della pressione. L'invenzione rivendicata migliora l'affidabilità della valutazione della funzione endoteliale indipendentemente dalla pressione sanguigna del paziente. 2 n. e 15 zp f-ly, 6 ill.

L'invenzione riguarda la medicina, in particolare la diagnostica funzionale, e consente di rilevare precocemente la presenza di malattie cardiovascolari e di monitorare l'efficacia della terapia. L'invenzione consentirà di valutare lo stato dell'endotelio e, sulla base di tale valutazione, risolvere il problema della diagnosi precoce delle malattie cardiovascolari. L'invenzione può essere utilizzata quando si esegue un esame medico su larga scala della popolazione.

Recentemente, il problema della diagnosi precoce delle malattie cardiovascolari è diventato sempre più importante. Per questo viene utilizzata un'ampia gamma di strumenti e metodi diagnostici, descritti nella letteratura scientifica e brevettuale. Pertanto, il brevetto US n. 5.343.867 descrive un metodo e un dispositivo per la diagnosi precoce dell'aterosclerosi usando la pletismografia di impedenza per identificare le caratteristiche dell'onda del polso nei vasi degli arti inferiori. È stato dimostrato che i parametri del flusso sanguigno dipendono dalla pressione applicata all'arteria studiata dall'esterno. L'ampiezza massima del pletismogramma è in gran parte determinata dal valore della pressione transmurale, che è la differenza tra la pressione arteriosa all'interno del vaso e la pressione applicata all'esterno con l'ausilio di un bracciale tonometrico. L'ampiezza massima del segnale è determinata a pressione transmurale zero.

Dal punto di vista della struttura e della fisiologia dei vasi arteriosi, questo può essere rappresentato come segue: la pressione dalla cuffia viene trasferita alla parete esterna dell'arteria e bilancia la pressione intra-arteriosa dalla parete interna dell'arteria. Allo stesso tempo, la compliance della parete arteriosa aumenta bruscamente e l'onda del polso che passa allunga l'arteria di una grande quantità, ad es. l'aumento del diametro dell'arteria alla stessa pressione del polso diventa grande. Questo fenomeno è facilmente riscontrabile sulla curva oscillometrica rilevata durante la registrazione della pressione arteriosa. Su questa curva, l'oscillazione massima si ha quando la pressione del bracciale è uguale alla pressione arteriosa media.

Il brevetto statunitense No. 6.322.515 descrive un metodo e un dispositivo per determinare un certo numero di parametri del sistema cardiovascolare, inclusi quelli usati per valutare lo stato dell'endotelio. Qui sono stati utilizzati fotodiodi e fotorilevatori come sensore per la determinazione dell'onda del polso; è stata effettuata un'analisi delle curve fotopletismografiche (PPG) registrate sull'arteria digitale prima e dopo il test con iperemia reattiva. Quando queste curve sono state registrate, è stato posizionato un bracciale sul dito sopra il sensore ottico, in cui è stata creata una pressione di 70 mm Hg.

Il brevetto US 6.939.304 descrive un metodo e un apparato per la valutazione non invasiva della funzione endoteliale usando un sensore PPG.

Il brevetto US 6.908.436 descrive un metodo per valutare lo stato dell'endotelio misurando la velocità di propagazione di un'onda di impulso. Per questo viene utilizzato un pletismografo a due canali, i sensori sono installati sulla falange del dito, l'occlusione viene creata utilizzando un bracciale situato sulla spalla. Il cambiamento nello stato della parete arteriosa è valutato dal ritardo nella propagazione dell'onda del polso. Un valore di ritardo di 20 ms o più è considerato un test che conferma la normale funzione dell'endotelio. La determinazione del ritardo viene effettuata mediante confronto con la curva PPG registrata sul braccio, sul quale non è stato eseguito il test di occlusione. Tuttavia, lo svantaggio del metodo noto è la determinazione del ritardo misurando lo spostamento nella regione del minimo immediatamente prima dell'aumento sistolico, cioè in una regione molto variabile.

L'analogo più vicino al metodo e al dispositivo rivendicati sono il metodo e il dispositivo per la determinazione non invasiva dei cambiamenti nello stato fisiologico del paziente, descritti nel brevetto RF n. 2220653. Un metodo noto consiste nel monitorare il tono arterioso periferico posizionando un bracciale sui sensori pulsazioni e aumentando la pressione nel bracciale a 75 mm Hg, quindi misurare la pressione sanguigna all'aumentare della pressione nel bracciale sopra sistolico per 5 minuti, registrando ulteriormente l'onda del polso con il metodo PPG a due mani, dopo di che si effettua un'analisi di ampiezza della curva PPG in relazione alle misure ottenute prima e dopo il clampaggio, si determina l'aumento del segnale PPG. Il dispositivo noto include un sensore per misurare la pressione con un bracciale, un elemento riscaldante per riscaldare la superficie dell'area localizzata del corpo e un processore per elaborare i segnali misurati.

Tuttavia, il metodo e il dispositivo noti non forniscono un'elevata affidabilità degli studi a causa della bassa precisione di misurazione e della loro dipendenza dalle fluttuazioni di pressione del paziente.

La disfunzione endoteliale si verifica in presenza di fattori di rischio per malattie cardiovascolari (CVD) come ipercolesterolemia, ipertensione arteriosa, fumo, iperomocisteinemia, età e altri. È stato stabilito che l'endotelio è un organo bersaglio in cui si realizzano patogeneticamente i fattori di rischio per lo sviluppo di CVD. La valutazione dello stato dell'endotelio è un "barometro", uno sguardo che consente la diagnosi precoce di CVD. Tale diagnosi consentirà di allontanarsi dall'approccio quando è necessario condurre una serie di test biochimici (determinazione del livello di colesterolo, lipoproteine ​​​​a bassa e alta densità, omocisteina, ecc.) per identificare la presenza di un fattore di rischio. È più economicamente giustificato eseguire lo screening della popolazione nella prima fase per utilizzare un indicatore integrale del rischio di sviluppare la malattia, che è la valutazione dello stato dell'endotelio. Anche la valutazione dello stato dell'endotelio è estremamente rilevante per l'oggettivazione della terapia.

Il compito da risolvere con le invenzioni rivendicate è quello di creare un metodo e un dispositivo fisiologicamente comprovato, non invasivo per determinare in modo affidabile lo stato della funzione endoteliale del paziente esaminato, fornendo un approccio differenziato a seconda delle condizioni del paziente e basato su un sistema per convertire, amplificare e registrare il segnale PPG sotto l'azione di un ottimo il valore della pressione data o la forza applicata localmente all'arteria localizzata prima e dopo il test di occlusione.

Il risultato tecnico, che si ottiene utilizzando il dispositivo e il metodo rivendicati, è quello di aumentare l'affidabilità della valutazione della funzione endoteliale, indipendentemente dalla pressione sanguigna del paziente.

Il risultato tecnico in parte del metodo è ottenuto grazie al fatto che la pressione transmurale nell'arto è ridotta, l'ampiezza dei segnali pletismografici viene registrata a varie pressioni, viene determinata la pressione alla quale l'ampiezza del segnale PG è massima, la pressione viene ridotta ad un valore corrispondente ad una data % dell'ampiezza massima, un test di occlusione, durante il quale una cuffia applicata prossimalmente alla zona localizzata dell'arto viene pressurizzata di almeno 50 mm Hg superiore alla pressione sistolica dell'arto soggetto e l'occlusione viene eseguita per almeno 5 minuti.

Il risultato tecnico è accresciuto dal fatto che la pressione transmurale viene ridotta applicando un bracciale in cui si crea pressione nella zona dell'arto.

La pressione sul tessuto dell'arto viene aumentata in modo discreto con incrementi di 5 mm Hg. e una durata del passo di 5-10 sec, registrare l'ampiezza del segnale PG.

Per ridurre la pressione transmurale nell'arteria localizzata, viene utilizzata una forza meccanica applicata localmente ai tessuti dell'arto.

Per ridurre la pressione transmurale nell'arteria localizzata, la pressione idrostatica viene ridotta sollevando l'arto ad un'altezza predeterminata rispetto al livello del cuore.

Dopo aver scelto il valore della pressione transmurale, a cui l'ampiezza del segnale PG è il 50% dell'aumento massimo del segnale PG, viene creata una pressione soprasistolica nella cuffia occlusale installata prossimalmente all'arteria localizzata e viene registrato un segnale pletismografico .

Dopo un'esposizione di almeno 5 minuti della cuffia occlusiva installata prossimalmente all'arteria localizzata, la pressione al suo interno viene ridotta a zero e la registrazione delle variazioni del segnale PG viene eseguita contemporaneamente in due canali di riferimento e di test per almeno 3 minuti .

Il segnale pletismografico registrato dopo il test di occlusione viene analizzato con l'uso simultaneo dell'ampiezza e dell'analisi temporale secondo i dati ottenuti da due canali di riferimento e di test.

Quando si esegue l'analisi dell'ampiezza, i valori dell'ampiezza del segnale nei canali di riferimento e di prova, la velocità di aumento dell'ampiezza del segnale nel canale di prova, il rapporto tra le ampiezze del segnale del massimo ottenuto a vari valori di pressione transmurale ​vengono confrontati con il segnale massimo ottenuto dopo il test di occlusione.

Quando si esegue l'analisi del tempo, vengono confrontate le curve pletismografiche ottenute dai canali di riferimento e di test, il segnale viene normalizzato e quindi viene determinato il tempo di ritardo o lo sfasamento.

Il risultato tecnico in termini di dispositivo è ottenuto grazie al fatto che il dispositivo comprende un'unità sensore, realizzata a due canali e avente la capacità di registrare le curve di impulso dalle arterie periferiche, un'unità generatrice di pressione, realizzata con la capacità di creare un pressione graduale nel bracciale e un'unità elettronica, realizzata con la capacità di determinare la pressione nel bracciale corrispondente all'ampiezza massima del segnale PG e controllo dell'unità di generazione della pressione per impostare la pressione nel bracciale corrispondente all'ampiezza del Segnale PG costituente una percentuale predeterminata dell'incremento dell'ampiezza massima, mentre l'unità sensore è collegata all'unità elettronica, alla cui uscita è collegata l'unità di generazione della pressione.

Il risultato tecnico è rafforzato dal fatto che l'unità di generazione della pressione è configurata per creare una pressione graduale nel bracciale con incrementi di 5 mm Hg. Arte. e una durata del passo di 5-10 secondi.

Il blocco sensore in ogni canale comprende un diodo a infrarossi e un fotorilevatore, situato con la possibilità di registrare un segnale luminoso che passa attraverso l'area individuata.

Il blocco sensore in ogni canale comprende un diodo infrarosso e un fotorilevatore posizionato con la possibilità di registrare il segnale di luce diffusa riflesso dall'area individuata.

L'unità sensore include elettrodi di misurazione dell'impedenza, o sensori Hall, o un tubo elastico riempito con un materiale elettricamente conduttivo.

Il fotorilevatore è collegato ad un filtro in grado di estrarre la componente impulsiva dal segnale totale.

L'unità sensore include mezzi per mantenere la temperatura impostata dell'area corporea che viene localizzata.

Il dispositivo include un display a cristalli liquidi per visualizzare i risultati della valutazione della funzione endoteliale e/o un'interfaccia collegata a un'unità elettronica per trasmettere dati sulla funzione endoteliale a un computer.

L'essenza tecnica delle invenzioni rivendicate e la possibilità di raggiungere un risultato tecnico raggiunto a seguito del loro impiego risulterà più comprensibile quando si descrive un esempio di realizzazione con riferimento alle posizioni dei disegni, dove la figura 1 illustra la dinamica del flusso sanguigno volumetrico e il diametro dell'arteria brachiale durante un test occlusivo, in figura 2 mostra un diagramma della formazione del segnale PPG, in figura 3 mostra la curva PPG, in figura 4 mostra una famiglia di curve PPG ottenute a diversi valori di pressione transmurale nei pazienti del gruppo di controllo, la figura 5 mostra l'effetto delle variazioni della pressione idrostatica sull'ampiezza del segnale PPG, e la figura 6 presenta un diagramma a blocchi schematico del dispositivo rivendicato.

L'unità elettronica determina la pressione nel bracciale 1, corrispondente all'ampiezza massima del segnale PG, e controlla l'unità di generazione della pressione per impostare la pressione nel bracciale 1, corrispondente all'ampiezza del segnale PG, che è una percentuale predeterminata (50%) dell'aumento di ampiezza massima. È possibile eseguire il blocco sensore in più versioni: nella prima versione, il LED infrarosso 2 e il fotorilevatore 3 sono posizionati con la possibilità di registrare il segnale luminoso passante nell'area individuata, ai lati opposti dell'area individuata di ​​l'arto, nel secondo, si trovano il LED infrarosso 2 e il fotorivelatore 3 con possibilità di registrare il riflesso dall'area individuata del segnale luminoso diffuso, su un lato del vaso individuato.

Inoltre, l'unità sensore può essere realizzata sulla base di elettrodi di impedenza, o sensori di Hall, o un tubo elastico riempito con un materiale elettricamente conduttivo.

La funzione endoteliale viene valutata sulla base della registrazione del segnale PG ottenuto utilizzando un'unità sensore installata sugli arti superiori del paziente esaminato, seguita dalla conversione elettrica del segnale ricevuto durante un aumento lineare della pressione nel bracciale 1 (o il valore di la forza applicata localmente all'arteria localizzata) fino all'ampiezza massima del segnale, dopodiché la pressione nella cuffia o la forza applicata localmente viene fissata e il test di occlusione viene eseguito a pressione o forza fissa. In questo caso, l'unità sensore è installata sul lato interno del bracciale 1 o si trova all'estremità del dispositivo che crea una forza nell'area di proiezione dell'arteria sulla superficie cutanea. Per impostare automaticamente questa pressione, si utilizza il feedback sull'ampiezza del segnale PG proveniente dal convertitore digitale-analogico 8 attraverso il controllore 9 al compressore 11 dell'unità di generazione della pressione.

Un test di occlusione viene eseguito utilizzando un bracciale installato prossimalmente (spalla, avambraccio, polso) rispetto all'arteria localizzata (brachiale, radiale o digitale). In questo caso fa riferimento il segnale ricevuto dall'altro arto, sul quale non viene eseguito il test di occlusione.

Il metodo rivendicato per la determinazione dello stato della funzione endoteliale del paziente esaminato prevede due fasi principali: la prima permette di ottenere un certo numero di curve pletismografiche registrate a diverse pressioni nella cuffia 1 (o le forze applicate all'arteria localizzata), e la la seconda fase è il test di occlusione stesso. Il risultato della prima fase sono informazioni sulle proprietà viscoelastiche del letto arterioso e sulla scelta della pressione o della forza per il test di occlusione. I cambiamenti nell'ampiezza del segnale PG sotto l'azione della pressione o della forza applicata indicano il tono della muscolatura liscia dell'arteria e lo stato dei suoi componenti elastici (elastina e collagene). La pressione o forza applicata localmente è accompagnata da una variazione della pressione transmurale, la cui entità è determinata dalla differenza tra la pressione arteriosa e la pressione o forza applicata esternamente. Con una diminuzione della pressione transmurale, il tono della muscolatura liscia diminuisce, che è accompagnato da un aumento del lume dell'arteria, rispettivamente, con un aumento della pressione transmurale, si verifica un restringimento dell'arteria. Questa è la regolazione miogenica del flusso sanguigno, finalizzata al mantenimento della pressione ottimale nel sistema del microcircolo. Quindi, quando la pressione nel vaso principale cambia da 150 mm Hg. fino a 50 mm Hg nei capillari la pressione rimane praticamente invariata.

Un cambiamento nel tono della muscolatura liscia si realizza non solo sotto forma di restringimento o dilatazione dell'arteria, ma porta anche, rispettivamente, ad un aumento della rigidità o della compliance della parete arteriosa. Con una diminuzione della pressione transmurale, l'apparato muscolare liscio della parete vascolare si rilassa in un modo o nell'altro, il che si manifesta in PPG come un aumento dell'ampiezza del segnale. L'ampiezza massima si ha a pressione transmurale uguale a zero. Ciò è mostrato schematicamente nella figura 4, dove la curva di deformazione a forma di S mostra che l'incremento di volume massimo è determinato ad una pressione transmurale prossima allo zero. Con onde di pressione del polso uguali applicate a parti diverse della curva di deformazione, il segnale pletismografico massimo si osserva nella regione prossima allo zero della pressione transmurale. Nei pazienti del gruppo di controllo, paragonabile per età e pressione diastolica a un gruppo di persone con manifestazioni cliniche di malattia coronarica, l'aumento dell'ampiezza del segnale con variazioni della pressione transmurale può essere superiore al 100% (figura 4). Mentre nel gruppo di pazienti con malattia coronarica questo aumento di ampiezza non supera il 10-20%.

Tale dinamica dei cambiamenti nell'ampiezza del segnale PG a diversi valori di pressione transmurale può essere associata solo alle peculiarità delle proprietà viscoelastiche del letto arterioso nelle persone sane e nei pazienti con aterosclerosi stenosante di varie localizzazioni. Il tono della muscolatura liscia arteriosa può essere considerato prevalentemente come una componente viscosa, mentre le fibre di elastina e collagene sono una componente puramente elastica della struttura della parete vascolare. Riducendo il tono della muscolatura liscia quando ci si avvicina a zero valori di pressione transmurale, riduciamo in qualche modo il contributo della componente viscosa della muscolatura liscia alla curva di deformazione. Tale tecnica permette non solo di condurre un'analisi più dettagliata della curva di deformazione delle componenti elastiche della parete vascolare arteriosa, ma anche di registrare il fenomeno dell'iperemia reattiva in condizioni più favorevoli dopo un test di occlusione.

L'aumento del diametro dell'arteria afferente è associato al funzionamento delle cellule endoteliali. Un aumento dello stress da taglio dopo un test occlusivo porta ad un aumento della sintesi di ossido nitrico (NO). Si verifica una cosiddetta "dilatazione indotta dal flusso". Quando la funzione delle cellule endoteliali è compromessa, la capacità di produrre ossido nitrico e altri composti vasoattivi si riduce, il che porta all'assenza del fenomeno della dilatazione vascolare indotta dal flusso. In questa situazione, non si verifica un'iperemia reattiva a tutti gli effetti. Attualmente, questo fenomeno viene utilizzato per rilevare la disfunzione endoteliale, ad es. disfunzione endoteliale. La dilatazione del vaso indotta dal flusso è determinata dalla seguente sequenza di eventi: occlusione, aumento del flusso sanguigno, effetto dello stress da taglio sulle cellule endoteliali, sintesi di ossido nitrico (come adattamento all'aumento del flusso sanguigno), effetto di NO sulla muscolatura liscia .

La quantità massima di flusso sanguigno viene raggiunta 1-2 secondi dopo la rimozione dell'occlusione. Va notato che durante il monitoraggio della quantità di flusso sanguigno e del diametro dell'arteria inizialmente aumenta la quantità di flusso sanguigno e solo allora cambia il diametro del vaso (figura 1). Dopo un rapido (diversi secondi) raggiungimento della velocità massima del flusso sanguigno, il diametro dell'arteria aumenta, raggiungendo un massimo dopo 1 minuto. Quindi torna al valore iniziale entro 2-3 minuti. Sull'esempio delle caratteristiche dello stato del modulo elastico della parete arteriosa in pazienti con ipertensione arteriosa, si può ipotizzare che la rigidità iniziale dell'arteria possa essere coinvolta nella manifestazione della risposta delle cellule endoteliali ad un test occlusivo . Non si può escludere che a parità di produzione di ossido nitrico da parte delle cellule endoteliali, la manifestazione della risposta da parte delle cellule muscolari lisce dell'arteria sarà determinata dallo stato iniziale del modulo elastico della parete arteriosa. Per normalizzare la manifestazione della risposta dell'apparato muscolare liscio della parete arteriosa, è desiderabile avere la rigidità iniziale delle arterie in diversi pazienti, se non identica, il più vicino possibile. Una delle opzioni per tale unificazione dello stato iniziale della parete arteriosa è la selezione del valore della pressione transmurale, al quale si nota la sua massima conformità.

La valutazione dei risultati di un test occlusivo secondo i parametri dell'iperemia reattiva può essere effettuata non solo sull'arteria brachiale, ma anche sui vasi più piccoli.

Un metodo ottico è stato utilizzato per determinare la dilatazione dipendente dal flusso. Il metodo si basa su un aumento della densità ottica associato ad un aumento pulsato del volume sanguigno dell'arteria localizzata. L'onda del polso in entrata allunga le pareti dell'arteria, aumentando il diametro della nave. Poiché durante la PPG il sensore ottico non registra una variazione del diametro dell'arteria, ma un aumento del volume sanguigno, che è pari al quadrato del raggio, questa misurazione può essere eseguita con maggiore precisione. La Figura 2 mostra il principio per ottenere il segnale PPG. Il fotodiodo registra il flusso luminoso che è passato attraverso l'area localizzata del tessuto del dito. Ad ogni onda del polso, l'arteria del dito, espandendosi, aumenta il volume del sangue. L'emoglobina nel sangue assorbe in gran parte la radiazione infrarossa, il che porta ad un aumento della densità ottica. L'onda del polso che passa attraverso l'arteria cambia il suo diametro, che è il componente principale dell'aumento del volume del sangue nell'area localizzata.

La figura 3 mostra la curva PPG. Sulla curva sono visibili due picchi, il primo associato alla contrazione del cuore, il secondo all'onda pulsata riflessa. Questa curva è stata ottenuta installando un sensore ottico sull'ultima falange del dito indice.

Prima di iniziare le misurazioni, il compressore 11 crea pressione nel bracciale 1 al segnale del controller 9. L'aumento della pressione viene effettuato gradualmente con un passaggio di 5 mm Hg, la durata di ogni passaggio è di 5-10 secondi. Con l'aumento della pressione, la pressione transmurale diminuisce e quando la pressione nel bracciale è uguale alla pressione nell'arteria localizzata, diventa uguale a zero. Ad ogni passo viene registrato il segnale PPG proveniente dal fotorilevatore 3. Il segnale proveniente dall'uscita del trasduttore 4 viene amplificato nell'amplificatore 5 e filtrato nel filtro 6 per eliminare il rumore con una frequenza industriale di 50 Hz e le sue armoniche . L'amplificazione principale del segnale viene effettuata da un amplificatore scalabile (strumentale) 7. La tensione amplificata viene fornita al convertitore analogico-digitale 8 e quindi attraverso l'interfaccia USB 10 al computer. Il controllore 9 determina la pressione alla quale l'ampiezza del segnale è massima. Il rilevamento sincrono viene utilizzato per migliorare il rapporto segnale/rumore.

La procedura per la valutazione della funzione endoteliale è suddivisa in due parti:

1) riduzione della pressione transmurale con l'ausilio della pressione applicata ad una parte del dito (cuffia con aria, occlusore elastico, compressione meccanica) o modificando la pressione idrostatica sollevando l'arto ad una certa altezza. Quest'ultima procedura può sostituire completamente l'imposizione di forza dall'esterno sulla parete del vaso. In una versione semplificata della valutazione dello stato endoteliale, è possibile escludere uno schema di automazione complesso, e solo alzando e abbassando la mano per determinare la pressione media in base all'ampiezza massima del segnale pletismografico, si raggiunge la sezione lineare della cedevolezza curva (50% dell'aumento massimo) e quindi eseguire un test occlusivo. L'unico svantaggio di questo approccio è la necessità di posizionare la mano ed eseguire l'occlusione con una mano sollevata.

Con una diminuzione della pressione transmurale, aumenta la componente del polso PPG, che corrisponde ad un aumento della compliance dell'arteria in studio. Quando esposto a una sequenza di pressioni crescenti applicate al dito, si può, da un lato, vedere la gravità della reazione di autoregolazione e, dall'altro, scegliere le condizioni ottimali (in base all'entità della pressione transmurale) per il recupero informazioni durante un test occlusivo (selezione del tratto più ripido sulla curva di compliance arteriosa);

2) creare occlusione arteriosa applicando una pressione sovrasistolica (di 30 mm Hg) per 5 minuti. Dopo un rapido rilascio della pressione nel bracciale installato sull'arteria radiale, viene registrata la dinamica della curva PPG (analisi dell'ampiezza e del tempo). La registrazione delle modifiche nel segnale PG viene eseguita contemporaneamente su due canali di riferimento e di test per almeno 3 minuti. Quando si esegue l'analisi dell'ampiezza, i valori dell'ampiezza del segnale nei canali di riferimento e di prova, la velocità di aumento dell'ampiezza del segnale nel canale di prova, il rapporto tra le ampiezze dei segnali ottenuti al massimo a diversi valori di la pressione transmurale vengono confrontate con il segnale massimo ottenuto dopo il test di occlusione. Quando si esegue un'analisi del tempo, le curve pletismografiche ottenute dai canali di riferimento e di test vengono confrontate, il segnale viene normalizzato e quindi viene determinato il tempo di ritardo o lo sfasamento.

Le ampiezze massime dei segnali PPG sono state osservate a pressione transmurale zero (la pressione applicata al vaso dall'esterno è uguale alla pressione arteriosa media). Il calcolo è stato effettuato come segue: pressione diastolica più 1/3 della pressione del polso. Questa risposta arteriosa alla pressione esterna non dipende dall'endotelio. La scelta della pressione applicata dall'esterno all'arteria non solo consente un test con iperemia reattiva secondo la dinamica del segnale PPG nell'area più ottimale di compliance arteriosa, ma ha anche un proprio valore diagnostico. La rimozione di una famiglia di curve PPG a vari valori di pressione transmurale consente di ottenere informazioni sulle caratteristiche reologiche dell'arteria. Queste informazioni consentono di distinguere tra i cambiamenti associati all'effetto autoregolatore dell'apparato muscolare liscio della parete arteriosa sotto forma di aumento del diametro dalle proprietà elastiche dell'arteria. Un aumento del diametro dell'arteria porta ad un aumento della componente costante), a causa di un maggiore volume di sangue nell'area scansionata. La componente del polso del segnale riflette l'aumento del volume del sangue nella sistole. L'ampiezza del PPG è determinata dalla compliance della parete arteriosa durante il passaggio dell'onda di pressione del polso. Il lume dell'arteria in quanto tale non influisce sull'ampiezza del segnale PPG. Non esiste un parallelismo completo tra l'aumento del diametro del vaso e la conformità della parete con una variazione della pressione transmurale.

A bassa pressione transmurale, la parete arteriosa diventa meno rigida rispetto alle sue proprietà meccaniche, determinate a valori pressori fisiologici.

L'ottimizzazione del test in termini di pressione transmurale ne aumenta significativamente la sensibilità, consentendo di rilevare la patologia nelle prime fasi della disfunzione endoteliale. L'elevata sensibilità del test consentirà di valutare efficacemente lo svolgimento della terapia farmacologica volta a correggere la disfunzione endoteliale.

Con un aumento della pressione nel bracciale a 100 mm Hg. si è verificato un aumento costante del segnale, l'ampiezza massima del segnale è stata determinata a 100 mm Hg. Un ulteriore aumento della pressione del bracciale ha portato ad una diminuzione dell'ampiezza del segnale PPG. Riduzione della pressione fino a 75 mm Hg. è stato accompagnato da una diminuzione dell'ampiezza del segnale PPG del 50%. La pressione nel bracciale ha anche cambiato la forma del segnale PPG (vedi figura 3).

Il cambiamento nella forma del segnale PPG consisteva in un forte aumento della velocità di aumento dell'aumento sistolico con un ritardo simultaneo nel momento dell'inizio dell'aumento. Questi cambiamenti di forma riflettono l'influenza del bracciale sul passaggio dell'onda dell'impulso di pressione. Questo fenomeno è dovuto alla sottrazione della pressione dall'onda del polso, la quantità di pressione del bracciale.

Alzare il braccio rispetto al "punto di uguaglianza della pressione" (livello del cuore) consente di rifiutare di utilizzare la pressione applicata esternamente (tensione) utilizzando un bracciale. Alzando il braccio dal "punto di uguale pressione" alla posizione estesa verso l'alto si aumenta l'ampiezza del PPG. Il successivo abbassamento della lancetta al livello iniziale riduce l'ampiezza al livello iniziale.

La gravità è un fattore importante che influenza l'entità della pressione transmurale. La pressione transmurale nell'arteria digitale della mano alzata è inferiore alla pressione nella stessa arteria, situata a livello del cuore, per il prodotto della densità sanguigna, dell'accelerazione di gravità e della distanza dal "punto di uguaglianza di pressione":

dove Ptrh - pressione transmurale nell'arteria digitale della mano alzata,

Ptrho - pressione transmurale nell'arteria digitale situata a livello del cuore, p - densità sanguigna (1,03 g/cm), g - accelerazione di gravità (980 cm/sec), h - distanza dal punto di uguaglianza di pressione a l'arteria digitale della mano alzata (90 cm). Ad una data distanza dal "punto di uguale pressione", la pressione di una persona in piedi con il braccio alzato è di 66 mm Hg. al di sotto della pressione media nell'arteria digitale, misurata a livello del cuore.

Pertanto, la pressione transmurale può essere ridotta aumentando la pressione applicata esternamente o diminuendo la pressione nel recipiente. Ridurre la pressione nell'arteria digitale è abbastanza facile. Per fare questo, devi alzare il pennello sopra il livello del cuore. Alzando gradualmente la mano, riduciamo la pressione transmurale nell'arteria digitale. In questo caso, l'ampiezza del segnale PPG aumenta notevolmente. In una mano alzata, la pressione media nell'arteria digitale può scendere fino a 30 mm Hg, mentre quando la mano è a livello del cuore, è di 90 mm Hg. La pressione transmurale nelle arterie della parte inferiore della gamba può essere quattro volte maggiore rispetto alle arterie del braccio sollevato. L'influenza della pressione idrostatica sul valore della pressione transmurale può essere utilizzata in un test funzionale per valutare le proprietà viscoelastiche della parete arteriosa.

Le invenzioni rivendicate presentano i seguenti vantaggi:

1) la pressione per il test di occlusione è selezionata individualmente per ogni paziente,

2) vengono fornite informazioni sulle proprietà viscoelastiche del letto arterioso (in base alla dipendenza dell'ampiezza del segnale PG dalla pressione (forza)),

3) viene fornito un migliore rapporto segnale-rumore,

4) viene eseguito un test occlusivo nell'area più ottimale di compliance arteriosa,

5) le invenzioni consentono di ottenere informazioni sulle caratteristiche reologiche di un'arteria prendendo una famiglia di curve PPG a vari valori di pressione transmurale,

6) le invenzioni aumentano la sensibilità del test e, di conseguenza, l'affidabilità della valutazione della funzione endoteliale,

7) consentire di rilevare la patologia nelle prime fasi della disfunzione endoteliale,

8) consentono di valutare in modo affidabile l'efficacia della farmacoterapia in corso.

1. Un metodo per la determinazione non invasiva della funzione endoteliale, compresa la conduzione di un test occlusivo, durante il quale viene creata una pressione superiore alla pressione sistolica del soggetto nella cuffia, che viene applicata prossimalmente dall'area localizzata dell'arto, e l'occlusione viene eseguita per 5 minuti, caratterizzata dal fatto che nella prima fase, diminuzione della pressione transmurale nell'arto, registrare le ampiezze dei segnali pletismografici a pressioni diverse, determinare la pressione alla quale l'ampiezza del segnale pletismografico è massima, quindi ridurre la pressione ad un valore corrispondente ad una determinata percentuale dell'ampiezza massima, nella seconda fase si esegue un test occlusivo e si crea una pressione sistolica superiore alla pressione del soggetto da testare di almeno 50 mm Hg, quindi dopo il test di occlusione, il segnale pletismografico registrato viene analizzato con l'utilizzo simultaneo dell'analisi dell'ampiezza e del tempo secondo i dati ricavati dal riferimento e canali testati.

2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la pressione transmurale viene ridotta applicando un bracciale in cui si crea pressione sulla zona dell'arto.

3. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la pressione sui tessuti dell'arto viene aumentata discretamente con incrementi di 5 mm Hg. ed una durata del passo di 5-10 s, viene registrata simultaneamente l'ampiezza del segnale pletismografico.

4. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che per ridurre la pressione transmurale nell'arteria localizzata si riduce la pressione idrostatica elevando l'arto ad una predeterminata altezza rispetto al livello del cuore.

5. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dopo aver selezionato il valore della pressione transmurale, al quale l'ampiezza del segnale pletismografico è pari al 50% del valore massimo possibile, si crea pressione sovrasistolica nella cuffia occlusale installata prossimalmente al localizzata, viene registrato il segnale pletismografico.

6. Metodo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che dopo almeno 5 minuti di esposizione della cuffia occlusiva installata prossimalmente all'arteria localizzata, la pressione in essa viene ridotta a zero e viene effettuata la registrazione delle variazioni del segnale pletismografico contemporaneamente su due canali, riferimento e test, per almeno 3 minuti.

7. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nell'esecuzione dell'analisi dell'ampiezza si confrontano le ampiezze del segnale nei canali di riferimento e di test, la velocità di aumento dell'ampiezza del segnale nel canale di test, il rapporto tra le ampiezze del segnale, il massimo ottenuto a diversi valori di pressione transmurale con il valore massimo del segnale, ottenuto dopo il test di occlusione.

8. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che durante l'analisi del tempo si confrontano le curve pletismografiche ottenute dai canali di riferimento e di test, si esegue la procedura di normalizzazione del segnale e quindi si determina il tempo di ritardo o sfasamento.

9. Un dispositivo per la determinazione non invasiva della funzione endoteliale, comprendente un'unità sensore realizzata a due canali e avente la capacità di registrare le curve del polso dalle arterie periferiche, un'unità generatrice di pressione, realizzata con la capacità di creare una pressione graduale nella cuffia , e un'unità elettronica, realizzata con la capacità di determinare la pressione nel bracciale corrispondente all'ampiezza massima del segnale pletismografico, e il controllo dell'unità di generazione della pressione per stabilire la pressione nel bracciale corrispondente all'ampiezza del segnale pletismografico, che è una percentuale predeterminata dell'ampiezza massima, mentre l'unità sensore è collegata all'unità elettronica, alla cui uscita è collegata l'unità di generazione della pressione.

10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che l'unità di generazione della pressione è configurata per creare una pressione graduale nella cuffia con un passo di 5 mm Hg e una durata di passo di 5-10 s.

11. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che ciascun canale dell'unità sensore comprende un diodo infrarosso ed un fotorivelatore posti con possibilità di registrare un segnale luminoso passante nell'area individuata.

12. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che ciascun canale del blocco sensore comprende un diodo infrarosso ed un fotorivelatore posti con la possibilità di registrare il segnale di luce diffusa riflesso dall'area che si sta individuando.

13. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che l'unità sensore comprende elettrodi di impedenza, o sensori di Hall, o un tubo elastico riempito di materiale elettricamente conduttivo.

14. Dispositivo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che il fotorivelatore è collegato da un filtro atto a separare la componente impulsiva dal segnale totale.

L'invenzione riguarda la medicina e la fisiologia e può essere utilizzata per una valutazione completa del livello di prestazione fisica di persone praticamente sane di età superiore ai 6 anni con diversi livelli di forma fisica, senza limitazioni di salute.

L'invenzione riguarda la medicina, in particolare la diagnostica funzionale, e può essere utilizzata per la determinazione non invasiva della funzione endoteliale

L'endotelio vascolare ha la capacità di sintetizzare e secernere fattori che causano il rilassamento o la contrazione della muscolatura liscia vascolare in risposta a vari stimoli. La massa totale delle cellule endoteliali che rivestono monostrato i vasi sanguigni dall'interno (intima) nell'uomo si avvicina a 500 g. La massa totale, l'elevata capacità secretoria delle cellule endoteliali consentono di considerare questo "tessuto" come una sorta di organo endocrino (ghiandola ). L'endotelio, distribuito in tutto il sistema vascolare, è ovviamente destinato a trasferire la sua funzione direttamente alle formazioni muscolari lisce dei vasi. L'emivita dell'ormone secreto dagli endoteliociti è molto breve - 6-25 s (a causa del suo rapido passaggio a nitrati e nitriti), ma è in grado di contrarre e rilassare la muscolatura liscia dei vasi senza influenzare le formazioni effettrici di altri organi (intestino, bronchi, utero) .

I fattori rilassanti (ERF) secreti dall'endotelio vascolare sono composti instabili, uno dei quali è l'ossido nitrico (N0). Nelle cellule endoteliali vascolari, l'NO è formato da a-arginina con la partecipazione dell'enzima - ossido nitrico sintetasi.

L'NO è considerato come una via di trasduzione del segnale comune dall'endotelio alla muscolatura liscia vascolare. Il rilascio di NO dall'endotelio è inibito dall'emoglobina e potenziato dall'enzima dismutasi.

È generalmente riconosciuta la partecipazione dell'endotelio alla regolazione del tono vascolare. Per tutte le principali arterie è stata dimostrata la sensibilità degli endoteliociti alla velocità del flusso sanguigno, che si esprime nel rilascio di un fattore che rilassa la muscolatura liscia dei vasi, portando ad un aumento del lume di queste arterie. Pertanto, le arterie regolano continuamente il loro lume in base alla velocità del flusso sanguigno attraverso di esse, il che garantisce la stabilizzazione della pressione nelle arterie nell'intervallo fisiologico delle variazioni dei valori del flusso sanguigno. Questo fenomeno è di grande importanza nelle condizioni di sviluppo dell'iperemia lavorativa di organi e tessuti, quando si verifica un aumento significativo del flusso sanguigno, nonché con un aumento della viscosità del sangue, che provoca un aumento della resistenza al flusso sanguigno in la rete vascolare. Il danno alla meccanosensibilità degli endoteliociti vascolari può essere uno dei fattori eziologici (patogenetici) nello sviluppo dell'obliterazione dell'endoarterite e dell'ipertensione.

Il ruolo del fumo

È generalmente accettato che la nicotina e il monossido di carbonio influenzino le funzioni del sistema cardiovascolare e causino alterazioni del metabolismo, aumento della pressione sanguigna, frequenza cardiaca, consumo di ossigeno, livelli plasmatici di catecolamine e carbossiemoglobina, aterogenesi, ecc. Tutto ciò contribuisce allo sviluppo e accelerazione dell'insorgenza di malattie cardiache - sistema vascolare

La nicotina aumenta i livelli di zucchero nel sangue, motivo per cui il fumo favorisce la fame e l'euforia. Dopo aver fumato ogni sigaretta, la frequenza cardiaca aumenta, la gittata sistolica diminuisce durante l'attività fisica di diversa intensità.

Fumare un gran numero di sigarette a basso contenuto di nicotina provoca gli stessi cambiamenti del fumo di sigarette ad alto contenuto di nicotina. Questo è un fatto molto importante che testimonia la natura illusoria del fumo di sigarette sicure.

Un ruolo importante nello sviluppo di danni al sistema cardiovascolare durante il fumo è svolto dal monossido di carbonio, che viene inalato come gas con il fumo di tabacco. Il monossido di carbonio contribuisce allo sviluppo dell'aterosclerosi, colpisce il tessuto muscolare (necrosi parziale o totale) e la funzione cardiaca nei pazienti con angina pectoris, compreso un effetto inotropo negativo sul miocardio

È importante che i fumatori abbiano livelli di colesterolo nel sangue più elevati rispetto ai non fumatori, il che causa il blocco dell'arteria coronaria.

Il fumo ha un impatto significativo sulla malattia coronarica (CHD), la probabilità di CAD aumenta con il numero di sigarette consumate; questa probabilità aumenta anche con la durata del fumo, ma diminuisce negli individui che hanno smesso di fumare.

Il fumo ha anche un impatto sullo sviluppo dell'infarto del miocardio. Il rischio di infarto (anche ricorrente) aumenta con il numero di sigarette fumate al giorno e nelle fasce di età più anziane, in particolare quelle sopra i 70 anni, fumare sigarette con un contenuto di nicotina inferiore non riduce il rischio di infarto del miocardio. L'effetto del fumo sullo sviluppo dell'infarto miocardico è solitamente associato all'insorgenza di aterosclerosi coronarica, con conseguente ischemia del muscolo cardiaco e successiva necrosi di esso. Sia le sigarette contenenti nicotina che quelle non contenenti nicotina aumentano la presenza di monossido di carbonio nel sangue, riducono l'assorbimento di ossigeno da parte del muscolo cardiaco.

Il fumo ha un impatto significativo sulle malattie vascolari periferiche, in particolare sullo sviluppo di endarteriti degli arti inferiori (claudicatio intermittente o endarterite obliterante), soprattutto nel diabete mellito. Dopo aver fumato una sigaretta, lo spasmo dei vasi periferici dura circa 20 minuti e quindi c'è un alto rischio di sviluppare un'endarterite obliterante.

I fumatori con diabete hanno un rischio maggiore (del 50%) di sviluppare malattie vascolari periferiche ostruttive rispetto ai non fumatori.

Il fumo è anche un fattore di rischio nello sviluppo dell'aneurisma aortico aterosclerotico, che si sviluppa nei fumatori 8 volte più spesso rispetto ai non fumatori. I fumatori hanno una mortalità 2-3 volte maggiore per aneurismi dell'aorta addominale.

Lo spasmo dei vasi periferici, che si verifica sotto l'influenza della nicotina, gioca un ruolo nello sviluppo dell'ipertensione (durante il fumo, la pressione sanguigna aumenta in modo particolarmente forte).

Ipertensione arteriosa (ipertensione essenziale). Patogenesi. Fattori di rischio.

Ipertensione arteriosa- aumento persistente della pressione sanguigna. Per origine si distingue l'ipertensione arteriosa primaria e secondaria. Un aumento secondario della pressione sanguigna è solo un sintomo (ipertensione sintomatica), una conseguenza di qualche altra malattia (glomerulonefrite, restringimento dell'arco aortico, adenoma ipofisario o corteccia surrenale, ecc.).

L'ipertensione primaria è ancora chiamata ipertensione essenziale, il che indica la sua origine poco chiara.

L'ipertensione è una delle varianti dell'ipertensione arteriosa primaria. Nell'ipertensione primaria, un aumento della pressione sanguigna è la principale manifestazione della malattia.

L'ipertensione primaria rappresenta l'80% di tutti i casi di ipertensione arteriosa. Il restante 20% è costituito da ipertensione arteriosa secondaria, di cui il 14% è associato a malattie del parenchima renale o dei suoi vasi.

Eziologia. Le cause dell'ipertensione primaria possono essere diverse e molte di esse non sono ancora del tutto stabilite. Tuttavia, non c'è dubbio che il sovraccarico dell'attività nervosa superiore sotto l'influenza di influenze emotive abbia un certo significato nell'insorgenza dell'ipertensione. Ciò è dimostrato da casi frequenti di sviluppo di ipertensione primaria nelle persone sopravvissute al blocco di Leningrado, così come nelle persone con professioni "stressanti". Di particolare importanza in questo caso sono le emozioni negative, in particolare le emozioni che non reagiscono in un atto motorio, quando l'intera forza del loro effetto patogeno ricade sul sistema circolatorio. Su questa base, GF Lang ha definito l'ipertensione "una malattia delle emozioni non reagite".

L'ipertensione arteriosa è "una malattia dell'autunno della vita di una persona, che lo priva dell'opportunità di vivere fino all'inverno" (A. A. Bogomolets). Ciò sottolinea il ruolo dell'età nell'origine dell'ipertensione. Tuttavia, in giovane età, l'ipertensione primaria non è così rara. È importante notare che prima dei 40 anni gli uomini si ammalano più spesso delle donne e dopo i 40 il rapporto diventa opposto.

Un certo ruolo nell'insorgenza dell'ipertensione primaria è svolto da un fattore ereditario. In alcune famiglie, la malattia si manifesta molte volte più spesso che nel resto della popolazione. L'influenza di fattori genetici è anche evidenziata dall'elevata concordanza per l'ipertensione nei gemelli identici, nonché dall'esistenza di ceppi di ratto predisposti o resistenti a determinate forme di ipertensione.

Recentemente, in connessione con le osservazioni epidemiologiche effettuate in alcuni paesi e tra nazionalità (Giappone, Cina, la popolazione negra delle Bahamas, alcune aree della regione Transcarpatica), è stata stabilita una stretta relazione tra il livello di pressione sanguigna e la quantità di sale consumato. Si ritiene che il consumo a lungo termine di più di 5 g di sale al giorno contribuisca allo sviluppo dell'ipertensione primaria nelle persone che hanno una predisposizione ereditaria ad essa.

Il successo della modellizzazione sperimentale dell'"ipertensione salina" conferma l'importanza dell'assunzione eccessiva di sale. Queste osservazioni sono in buon accordo con i dati clinici sul benefico effetto terapeutico di una dieta povera di sale in alcune forme di ipertensione primaria.

Pertanto, sono stati ora stabiliti diversi fattori eziologici dell'ipertensione. Non è chiaro solo quale di esse sia la causa e quale svolga il ruolo della condizione nell'insorgenza della malattia.

Tipi di ipertensione precapillare e postcapillare della circolazione polmonare. Le ragioni. Effetti.

L'ipertensione polmonare (BP superiore a 20/8 mmHg) è precapillare o postcapillare.

Forma precapillare ipertensione polmonare caratterizzato da un aumento della pressione (e quindi della resistenza) nei piccoli vasi arteriosi del sistema del tronco polmonare. Le cause della forma precapillare dell'ipertensione sono lo spasmo delle arteriole e l'embolia dei rami dell'arteria polmonare.

Possibili cause di spasmo delle arteriole:

stress, stress emotivo;

inalazione di aria fredda;

il riflesso di von Euler-Liljestrand (una reazione costrittiva dei vasi polmonari che si verifica in risposta a una diminuzione della pO2 nell'aria alveolare);

ipossia.

Possibili cause di embolia dei rami dell'arteria polmonare:

tromboflebite;

disturbi del ritmo cardiaco;

ipercoagulabilità del sangue;

policitemia.

Un forte aumento della pressione sanguigna nel tronco polmonare irrita i barocettori e, innescando il riflesso Shvachka-Parin, porta ad una diminuzione della pressione sanguigna sistemica, un rallentamento della frequenza cardiaca, un aumento dell'afflusso di sangue alla milza, muscoli scheletrici , una diminuzione del ritorno venoso di sangue al cuore e la prevenzione dell'edema polmonare. Questo interrompe ulteriormente il lavoro del cuore, fino al suo arresto e alla morte del corpo.

L'ipertensione polmonare è esacerbata dalle seguenti condizioni:

diminuzione della temperatura dell'aria;

attivazione del SAS;

policitemia;

aumento della viscosità del sangue;

attacchi di tosse o tosse cronica.

Forma postcapillare di ipertensione polmonareÈ causato da una diminuzione del deflusso di sangue attraverso il sistema delle vene polmonari. È caratterizzato da congestione polmonare, insorta e aggravata dalla compressione delle vene polmonari da parte di un tumore, cicatrici del tessuto connettivo, nonché in varie malattie accompagnate da insufficienza cardiaca ventricolare sinistra (stenosi mitralica, ipertensione, infarto del miocardio, cardiosclerosi, ecc. .).

Va notato che la forma postcapillare può complicare la forma precapillare e la forma precapillare può complicare la forma postcapillare.

La violazione del deflusso del sangue dalle vene polmonari (con un aumento della pressione in esse) porta all'inclusione del riflesso di Kitaev, portando ad un aumento della resistenza precapillare (dovuta al restringimento delle arterie polmonari) nella circolazione polmonare, progettata per scaricare quest'ultimo.

L'ipotensione polmonare si sviluppa con ipovolemia causata da perdita di sangue, collasso, shock, difetti cardiaci (con deviazioni di sangue da destra a sinistra). Quest'ultimo, ad esempio, si verifica con la tetrade di Fallot, quando una parte significativa del sangue venoso a basso contenuto di ossigeno entra nelle arterie del grande cerchio, bypassando i vasi polmonari, compreso il bypass dei capillari di scambio dei polmoni. Ciò porta allo sviluppo di ipossia cronica e disturbi respiratori secondari.

In queste condizioni, accompagnata dallo smistamento del flusso sanguigno polmonare, l'inalazione di ossigeno non migliora il processo di ossigenazione del sangue, l'ipossiemia persiste. Pertanto, questo test funzionale è un test diagnostico semplice e affidabile per questo tipo di disturbo del flusso sanguigno polmonare.

ipertensione sintomatica. Specie, patogenesi. ipertensione sperimentale.

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La disfunzione endoteliale come nuovo concetto per la prevenzione e il trattamento delle malattie cardiovascolari

La fine del 20° secolo è stata segnata non solo dall'intenso sviluppo di concetti fondamentali della patogenesi dell'ipertensione arteriosa (AH), ma anche da una revisione critica di molte idee sulle cause, sui meccanismi di sviluppo e sul trattamento di questa malattia.

Allo stato attuale, l'AH è considerato il più complesso complesso di fattori neuroumorali, emodinamici e metabolici, la cui relazione si trasforma nel tempo, il che determina non solo la possibilità di transizione da una variante del decorso dell'AH all'altra nello stesso paziente , ma anche la deliberata semplificazione delle idee sull'approccio monoterapeutico. , e persino l'uso di almeno due farmaci con un meccanismo d'azione specifico.

La cosiddetta teoria del "mosaico" di Page, essendo un riflesso del consolidato approccio concettuale tradizionale allo studio dell'AH, che basava l'AH su alterazioni parziali nei meccanismi di regolazione della PA, può in parte essere un argomento contro l'uso di un singolo agente antipertensivo per il trattamento dell'AH. Allo stesso tempo, un fatto così importante viene raramente preso in considerazione che nella sua fase stabile, l'ipertensione si verifica con un'attività normale o addirittura ridotta della maggior parte dei sistemi che regolano la pressione sanguigna.

Attualmente una seria attenzione nelle opinioni sull'AH è stata data ai fattori metabolici, il cui numero, tuttavia, aumenta con l'accumulo di conoscenze e le possibilità della diagnostica di laboratorio (glucosio, lipoproteine, proteina C-reattiva, attivatore tissutale del plasminogeno, insulina , omocisteina e altri).

Le possibilità del monitoraggio della PA nelle 24 ore, il cui picco è stato introdotto nella pratica clinica negli anni '80, hanno mostrato un contributo patologico significativo di alterata variabilità pressoria nelle 24 ore e caratteristiche dei ritmi pressori circadiani, in particolare un pronunciato aumento pre-mattina , alti gradienti pressori circadiani e assenza di una diminuzione notturna della pressione arteriosa, che si associa in gran parte a fluttuazioni del tono vascolare.

Tuttavia, all'inizio del nuovo secolo, si è chiaramente cristallizzata una direzione, che includeva in gran parte l'esperienza accumulata nella ricerca fondamentale, da un lato, e ha concentrato l'attenzione dei medici su un nuovo oggetto - l'endotelio - come organo bersaglio dell'AH , il primo ad entrare in contatto con sostanze biologicamente attive e il più precocemente danneggiato nell'ipertensione.

D'altra parte, l'endotelio implementa molti collegamenti nella patogenesi dell'ipertensione, partecipando direttamente all'aumento della pressione sanguigna.

Il ruolo dell'endotelio nella patologia cardiovascolare

Nella forma familiare alla mente umana, l'endotelio è un organo del peso di 1,5-1,8 kg (paragonabile al peso, ad esempio, del fegato) o un monostrato continuo di cellule endoteliali lungo 7 km, o che occupa l'area di un campo da calcio o sei campi da tennis. Senza queste analogie spaziali, sarebbe difficile immaginare che una sottile membrana semipermeabile che separa il flusso sanguigno dalle strutture profonde del vaso produca continuamente un'enorme quantità delle più importanti sostanze biologicamente attive, essendo quindi un gigantesco organo paracrino distribuito in tutto il l'intero territorio del corpo umano.

Il ruolo di barriera dell'endotelio vascolare come organo attivo determina il suo ruolo principale nel corpo umano: mantenimento dell'omeostasi regolando lo stato di equilibrio dei processi opposti - a) tono vascolare (vasodilatazione/vasocostrizione); b) struttura anatomica dei vasi (sintesi/inibizione dei fattori di proliferazione); c) emostasi (sintesi e inibizione di fattori di fibrinolisi e aggregazione piastrinica); d) infiammazione locale (produzione di fattori pro e antinfiammatori).

Va notato che ciascuna delle quattro funzioni dell'endotelio, che determina la trombogenicità della parete vascolare, le alterazioni infiammatorie, la vasoreattività e la stabilità della placca aterosclerotica, è direttamente o indirettamente associata allo sviluppo e alla progressione dell'aterosclerosi, dell'ipertensione e dei suoi complicazioni. Infatti, studi recenti hanno dimostrato che le lacrime della placca che portano all'infarto del miocardio non si verificano sempre nella zona di massima stenosi dell'arteria coronaria, al contrario, si verificano spesso in luoghi di piccolo restringimento - meno del 50% secondo l'angiografia.

Pertanto, lo studio del ruolo dell'endotelio nella patogenesi delle malattie cardiovascolari (CVD) ha portato alla comprensione che l'endotelio regola non solo il flusso sanguigno periferico, ma anche altre importanti funzioni. Ecco perché il concetto di endotelio come obiettivo per la prevenzione e il trattamento dei processi patologici che portano o implementano le CVD è diventato unificante.

Comprendere il ruolo multiforme dell'endotelio, già a un livello qualitativamente nuovo, porta ancora una volta alla formula ben nota, ma ben dimenticata "la salute umana è determinata dalla salute dei suoi vasi sanguigni".

Infatti, alla fine del XX secolo, e precisamente nel 1998, dopo aver ricevuto il Premio Nobel per la medicina, F. Murad, Robert Furschgot e Luis Ignarro, si sono formate le basi teoriche per un nuovo orientamento della ricerca fondamentale e clinica nel campo di ipertensione e altre malattie cardiovascolari: la partecipazione allo sviluppo dell'endotelio nella patogenesi dell'ipertensione e di altre malattie cardiovascolari, nonché i modi per correggere efficacemente la sua disfunzione.

Si ritiene che l'intervento farmacologico o non farmacologico nelle fasi iniziali (pre-malattia o fasi iniziali della malattia) possa ritardarne l'insorgenza o prevenirne la progressione e le complicanze. Il concetto guida della cardiologia preventiva si basa sulla valutazione e correzione dei cosiddetti fattori di rischio cardiovascolare. Il principio unificante di tutti questi fattori è che prima o poi, direttamente o indirettamente, tutti provocano danni alla parete vascolare e, soprattutto, al suo strato endoteliale.

Pertanto, si può presumere che allo stesso tempo siano fattori di rischio per la disfunzione endoteliale (DE) come la prima fase di danno alla parete vascolare, aterosclerosi e ipertensione, in particolare.

La DE è innanzitutto uno squilibrio tra la produzione di fattori vasodilatatori, angioprotettivi, antiproliferativi da un lato (NO, prostaciclina, attivatore del plasminogeno tissutale, peptide natriuretico di tipo C, fattore endoteliale iperpolarizzante) e vasocostrittori, protrombotici, proliferativi, dall'altro (endotelina, anione superossido, trombossano A2, inibitore dell'attivatore del plasminogeno tissutale). Allo stesso tempo, il meccanismo della loro attuazione finale non è chiaro.

Una cosa è ovvia: prima o poi, i fattori di rischio cardiovascolare sconvolgono il delicato equilibrio tra le funzioni più importanti dell'endotelio, che alla fine si traduce nella progressione dell'aterosclerosi e degli incidenti cardiovascolari. Pertanto, la tesi sulla necessità di correggere la disfunzione endoteliale (cioè normalizzare la funzione endoteliale) come indicatore dell'adeguatezza della terapia antipertensiva è diventata la base di una delle nuove direzioni cliniche. L'evoluzione dei compiti della terapia antipertensiva si è concretizzata non solo nella necessità di normalizzare il livello della pressione sanguigna, ma anche di normalizzare la funzione dell'endotelio. In effetti, ciò significa che l'abbassamento della pressione sanguigna senza correggere la disfunzione endoteliale (DE) non può essere considerato un problema clinico risolto con successo.

Questa conclusione è fondamentale, anche perché i principali fattori di rischio per l'aterosclerosi, come ipercolesterolemia, ipertensione, diabete mellito, fumo, iperomocisteinemia, sono accompagnati da una violazione della vasodilatazione endotelio-dipendente - sia nella circolazione coronarica che periferica. E sebbene il contributo di ciascuno di questi fattori allo sviluppo dell'aterosclerosi non sia stato completamente determinato, ciò non cambia le idee prevalenti.

Tra l'abbondanza di sostanze biologicamente attive prodotte dall'endotelio, il più importante è l'ossido nitrico - NO. La scoperta del ruolo chiave dell'NO nell'omeostasi cardiovascolare è stata insignita del Premio Nobel nel 1998. Oggi è la molecola più studiata coinvolta nella patogenesi di AH e CVD in generale. Basti pensare che la relazione disturbata tra angiotensina II e NO è del tutto in grado di determinare lo sviluppo dell'ipertensione.

L'endotelio normalmente funzionante è caratterizzato dalla produzione basale continua di NO da parte della NO sintetasi endoteliale (eNOS) da L-arginina. Ciò è necessario per mantenere il normale tono vascolare basale. Allo stesso tempo, l'NO ha proprietà angioprotettive, inibendo la proliferazione della muscolatura liscia vascolare e dei monociti, e prevenendo così la ristrutturazione patologica della parete vascolare (rimodellamento), la progressione dell'aterosclerosi.

L'NO ha un effetto antiossidante, inibisce l'aggregazione e l'adesione delle piastrine, le interazioni endoteliali-leucocitarie e la migrazione dei monociti. Pertanto, NO è un fattore angioprotettivo chiave universale.

Nella CVD cronica, di regola, c'è una diminuzione della sintesi di NO. Ci sono parecchie ragioni per questo. Riassumendo, è ovvio che una diminuzione della sintesi di NO è solitamente associata a una ridotta espressione o trascrizione di eNOS, inclusa l'origine metabolica, una diminuzione della disponibilità di depositi di L-arginina per la NOS endoteliale, un metabolismo accelerato di NO (con aumento della formazione di radicali) o una combinazione di entrambi.

Con tutta la versatilità degli effetti di NO, Dzau et Gibbons sono riusciti a formulare schematicamente le principali conseguenze cliniche della carenza cronica di NO nell'endotelio vascolare, mostrando così le reali conseguenze della DE sul modello di malattia coronarica e richiamando l'attenzione sull'eccezionale importanza della la sua correzione nelle prime fasi possibili.

Dallo Schema 1 segue un'importante conclusione: l'NO svolge un ruolo angioprotettivo chiave anche nelle prime fasi dell'aterosclerosi.

Schema 1. MECCANISMI DELLA DISFUNZIONE ENDOTHELICA
PER LE MALATTIE CARDIOVASCOLARI

Pertanto, è stato dimostrato che l'NO riduce l'adesione dei leucociti all'endotelio, inibisce la migrazione transendoteliale dei monociti, mantiene la normale permeabilità endoteliale per lipoproteine ​​e monociti e inibisce l'ossidazione delle LDL nel subendotelio. L'NO è in grado di inibire la proliferazione e la migrazione delle cellule muscolari lisce vascolari, nonché la loro sintesi di collagene. La somministrazione di inibitori di NOS dopo angioplastica vascolare con palloncino o in condizioni di ipercolesterolemia ha portato all'iperplasia intimale e, al contrario, l'uso di donatori di L-arginina o NO ha ridotto la gravità dell'iperplasia indotta.

L'NO ha proprietà antitrombotiche, inibendo l'adesione, l'attivazione e l'aggregazione piastrinica, attivando l'attivatore del plasminogeno tissutale. Ci sono forti indicazioni che l'NO sia un fattore importante che modula la risposta trombotica alla rottura della placca.

E, naturalmente, l'NO è un potente vasodilatatore che modula il tono vascolare, portando al vasorilassamento indirettamente attraverso un aumento dei livelli di cGMP, mantenendo il tono vascolare basale ed eseguendo vasodilatazione in risposta a vari stimoli - stress da taglio del sangue, acetilcolina, serotonina.

La vasodilatazione NO - dipendente e la vasocostrizione paradossale dei vasi epicardici è di particolare importanza clinica per lo sviluppo dell'ischemia miocardica in condizioni di stress mentale e fisico o stress da freddo. E dato che la perfusione miocardica è regolata da arterie coronariche resistive, il cui tono dipende dalla capacità vasodilatatrice dell'endotelio coronarico, anche in assenza di placche aterosclerotiche, la carenza di NO nell'endotelio coronarico può portare a ischemia miocardica.

Valutazione della funzione endoteliale

La diminuzione della sintesi di NO è il fattore principale nello sviluppo di DE. Pertanto, sembrerebbe che nulla sia più semplice della misurazione di NO come marker della funzione endoteliale. Tuttavia, l'instabilità e la breve durata della molecola limitano gravemente l'applicazione di questo approccio. Lo studio dei metaboliti stabili dell'NO nel plasma o nelle urine (nitrati e nitriti) non può essere utilizzato di routine in clinica a causa dei requisiti estremamente elevati per preparare il paziente allo studio.

Inoltre, è improbabile che lo studio dei metaboliti dell'ossido nitrico da solo fornisca informazioni preziose sullo stato dei sistemi di produzione di nitrati. Pertanto, se è impossibile studiare contemporaneamente l'attività delle NO sintetasi, insieme a un processo attentamente controllato di preparazione del paziente, il modo più realistico per valutare lo stato dell'endotelio in vivo è studiare la vasodilatazione dell'arteria brachiale dipendente dall'endotelio utilizzando infusione di acetilcolina o serotonina o utilizzando la pletismografia veno-occlusiva, nonché con l'aiuto delle ultime tecniche: campioni con iperemia reattiva e utilizzo di ultrasuoni ad alta risoluzione.

Oltre a questi metodi, diverse sostanze sono considerate potenziali marcatori di DE, la cui produzione può riflettere la funzione dell'endotelio: attivatore del plasminogeno tissutale e suo inibitore, trombomodulina, fattore di von Willebrand.

Strategie terapeutiche

La valutazione della DE come violazione della vasodilatazione endotelio-dipendente dovuta a una diminuzione della sintesi di NO, a sua volta, richiede una revisione delle strategie terapeutiche per influenzare l'endotelio al fine di prevenire o ridurre i danni alla parete vascolare.

È già stato dimostrato che il miglioramento della funzione endoteliale precede la regressione dei cambiamenti strutturali aterosclerotici. Influenzare le cattive abitudini - smettere di fumare - porta ad un miglioramento della funzione endoteliale. I cibi grassi contribuiscono al deterioramento della funzione endoteliale in individui apparentemente sani. L'assunzione di antiossidanti (vitamina E, C) contribuisce alla correzione della funzione endoteliale e inibisce l'ispessimento dell'intima dell'arteria carotide. L'attività fisica migliora le condizioni dell'endotelio anche nello scompenso cardiaco.

Il miglioramento del controllo glicemico nei pazienti con diabete mellito è di per sé un fattore nella correzione della DE e la normalizzazione del profilo lipidico nei pazienti con ipercolesterolemia ha portato alla normalizzazione della funzione endoteliale, che ha ridotto significativamente l'incidenza di incidenti cardiovascolari acuti.

Allo stesso tempo, tale effetto "specifico" volto a migliorare la sintesi di NO nei pazienti con malattia coronarica o ipercolesterolemia, come la terapia sostitutiva con L-arginina, un substrato di NOS - sintetasi, porta anche alla correzione della DE. Dati simili sono stati ottenuti con l'uso del più importante cofattore della NO-sintetasi - tetraidrobiopterina - in pazienti con ipercolesterolemia.

Al fine di ridurre la degradazione dell'NO, l'uso della vitamina C come antiossidante ha anche migliorato la funzione endoteliale nei pazienti con ipercolesterolemia, diabete mellito, fumo, ipertensione arteriosa, malattia coronarica. Questi dati indicano una reale possibilità di influenzare il sistema di sintesi degli NO, indipendentemente dai motivi che ne hanno causato la carenza.

Attualmente, quasi tutti i gruppi di farmaci sono in fase di test per la loro attività in relazione al sistema di sintesi di NO. Un effetto indiretto sulla DE nell'IHD è già stato dimostrato per gli ACE-inibitori che migliorano la funzione endoteliale indirettamente attraverso un aumento indiretto della sintesi di NO e una diminuzione della degradazione di NO.

Effetti positivi sull'endotelio sono stati ottenuti anche negli studi clinici sui calcioantagonisti, tuttavia il meccanismo di questo effetto non è chiaro.

Una nuova direzione nello sviluppo dei farmaci, a quanto pare, dovrebbe essere considerata la creazione di una classe speciale di farmaci efficaci che regolano direttamente la sintesi dell'NO endoteliale e quindi migliorano direttamente la funzione dell'endotelio.

In conclusione, vorremmo sottolineare che i disturbi del tono vascolare e il rimodellamento cardiovascolare portano a danni agli organi bersaglio e complicanze dell'ipertensione. Risulta evidente che le sostanze biologicamente attive che regolano il tono vascolare modulano contemporaneamente una serie di importanti processi cellulari, come la proliferazione e la crescita della muscolatura liscia vascolare, la crescita delle strutture mesanginali, lo stato della matrice extracellulare, determinando così la velocità di progressione dell'ipertensione e le sue complicazioni. La disfunzione endoteliale, in quanto prima fase del danno vascolare, è principalmente associata ad un deficit della sintesi di NO, il più importante fattore regolatore del tono vascolare, ma ancora più importante fattore da cui dipendono i cambiamenti strutturali della parete vascolare.

Pertanto, la correzione della DE in AH e dell'aterosclerosi dovrebbe essere una parte di routine e obbligatoria dei programmi terapeutici e preventivi, nonché un criterio rigoroso per valutarne l'efficacia.

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In precedenza, abbiamo notato che l'endotelio della parete vascolare ha un effetto significativo sulla composizione del sangue. È noto che il diametro del capillare medio è di 6-10 µm, la sua lunghezza è di circa 750 µm. La sezione trasversale totale del letto vascolare è 700 volte il diametro dell'aorta. L'area totale della rete dei capillari è di 1000 m 2 . Se teniamo conto che nello scambio sono coinvolti vasi pre e post capillari, questo valore raddoppia. Esistono dozzine, e molto probabilmente centinaia di processi biochimici associati al metabolismo intercellulare: la sua organizzazione, regolazione, attuazione. Secondo i concetti moderni, l'endotelio è un organo endocrino attivo, il più grande del corpo e diffuso in tutti i tessuti. L'endotelio sintetizza composti importanti per la coagulazione del sangue e la fibrinolisi, l'adesione e l'aggregazione piastrinica. È un regolatore dell'attività del cuore, del tono vascolare, della pressione sanguigna, della funzione di filtrazione dei reni e dell'attività metabolica del cervello. Controlla la diffusione di acqua, ioni, prodotti metabolici. L'endotelio risponde alla pressione meccanica del sangue (pressione idrostatica). Date le funzioni endocrine dell'endotelio, il farmacologo britannico, premio Nobel John Wayne, definì l'endotelio il "maestro della circolazione sanguigna".

L'endotelio sintetizza e secerne un gran numero di composti biologicamente attivi che vengono rilasciati secondo il fabbisogno attuale. Le funzioni dell'endotelio sono determinate dalla presenza dei seguenti fattori:

1. controllare la contrazione e il rilassamento dei muscoli della parete vascolare, che ne determina il tono;

2. partecipare alla regolazione dello stato liquido del sangue e contribuire alla trombosi;

3. controllare la crescita delle cellule vascolari, la loro riparazione e sostituzione;

4. partecipare alla risposta immunitaria;

5. Partecipare alla sintesi di citomedine o mediatori cellulari che assicurano la normale attività della parete vascolare.

Ossido di azoto. Una delle molecole più importanti prodotte dall'endotelio è l'ossido nitrico, la sostanza finale che svolge molte funzioni regolatorie. La sintesi dell'ossido nitrico viene effettuata dalla L-arginina dall'enzima costitutivo NO-sintasi. Ad oggi sono state identificate tre isoforme di NO sintasi, ciascuna delle quali è il prodotto di un gene separato, codificato e identificato in diversi tipi cellulari. Le cellule endoteliali e i cardiomiociti hanno un cosiddetto NESSUNA sintasi 3 (ecNO o NOs3)

L'ossido nitrico è presente in tutti i tipi di endotelio. Anche a riposo, l'endoteliocita sintetizza una certa quantità di NO, mantenendo il tono vascolare basale.

Con la contrazione degli elementi muscolari della nave, una diminuzione della tensione parziale dell'ossigeno nel tessuto in risposta ad un aumento della concentrazione di acetilcolina, istamina, norepinefrina, bradichinina, ATP, ecc., la sintesi e la secrezione di NO da parte l'endotelio aumenta. La produzione di ossido nitrico nell'endotelio dipende anche dalla concentrazione di calmodulina e ioni Ca 2+.

La funzione dell'NO si riduce all'inibizione dell'apparato contrattile degli elementi muscolari lisci. In questo caso, viene attivato l'enzima guanilato ciclasi e si forma un intermediario (messaggero) - 3 / 5 / -guanosina monofosfato ciclico.

È stato stabilito che l'incubazione delle cellule endoteliali in presenza di una delle citochine proinfiammatorie, il TNFa, porta ad una diminuzione della vitalità delle cellule endoteliali. Ma se la formazione di ossido nitrico aumenta, questa reazione protegge le cellule endoteliali dall'azione del TNFa. Allo stesso tempo, l'inibitore dell'adenilato ciclasi 2/5/-dideossiadenosina sopprime completamente l'effetto citoprotettivo del donatore di NO. Pertanto, uno dei percorsi dell'azione dell'NO potrebbe essere l'inibizione della degradazione del cAMP dipendente dal cGMP.

Cosa fa NO?

L'ossido nitrico inibisce l'adesione e l'aggregazione delle piastrine e dei leucociti, che è associata alla formazione di prostaciclina. Allo stesso tempo, inibisce la sintesi del trombossano A 2 (TxA 2). L'ossido nitrico inibisce l'attività dell'angiotensina II, che provoca un aumento del tono vascolare.

NO regola la crescita locale delle cellule endoteliali. Essendo un composto di radicali liberi ad alta reattività, l'NO stimola l'effetto tossico dei macrofagi su cellule tumorali, batteri e funghi. L'ossido nitrico contrasta il danno ossidativo alle cellule, probabilmente dovuto alla regolazione dei meccanismi di sintesi intracellulare del glutatione.

Con l'indebolimento della generazione di NO, è associato il verificarsi di ipertensione, ipercolesterolemia, aterosclerosi e reazioni spastiche dei vasi coronarici. Inoltre, l'interruzione della generazione di ossido nitrico porta a una disfunzione endoteliale per quanto riguarda la formazione di composti biologicamente attivi.

Endotelina. Uno dei peptidi più attivi secreti dall'endotelio è il fattore vasocostrittore dell'endotelina, la cui azione si manifesta in dosi estremamente piccole (un milionesimo di mg). Ci sono 3 isoforme di endotelina nel corpo, che differiscono molto poco l'una dall'altra nella loro composizione chimica, includono 21 residui di amminoacidi ciascuna e differiscono significativamente nel loro meccanismo d'azione. Ogni endotelina è il prodotto di un gene separato.

Endotelina 1 - l'unico di questa famiglia, che si forma non solo nell'endotelio, ma anche nelle cellule muscolari lisce, nonché nei neuroni e negli astrociti del cervello e del midollo spinale, nelle cellule mesangiali del rene, nell'endometrio, negli epatociti e nelle cellule epiteliali di la ghiandola mammaria. I principali stimoli per la formazione dell'endotelina 1 sono l'ipossia, l'ischemia e lo stress acuto. Fino al 75% dell'endotelina 1 viene secreta dalle cellule endoteliali verso le cellule muscolari lisce della parete vascolare. In questo caso, l'endotelina si lega ai recettori sulla loro membrana, che alla fine porta alla loro costrizione.

Endotelina 2 - il luogo principale della sua formazione sono i reni e l'intestino. In piccole quantità si trova nell'utero, nella placenta e nel miocardio. Praticamente non differisce dall'endotelina 1 nelle sue proprietà.

Endotelina 3 circola costantemente nel sangue, ma la sua fonte di formazione non è nota. Si trova in alte concentrazioni nel cervello, dove si pensa regoli funzioni come la proliferazione e la differenziazione di neuroni e astrociti. Inoltre, si trova nel tratto gastrointestinale, nei polmoni e nei reni.

Tenendo conto delle funzioni delle endoteline, nonché del loro ruolo regolatorio nelle interazioni intercellulari, molti autori ritengono che queste molecole peptidiche dovrebbero essere classificate come citochine.

La sintesi dell'endotelina è stimolata da trombina, adrenalina, angiotensina, interleuchina-I (IL-1) e vari fattori di crescita. Nella maggior parte dei casi, l'endotelina viene secreta dall'endotelio verso l'interno, alle cellule muscolari, dove si trovano i recettori ad essa sensibili. Esistono tre tipi di recettori dell'endotelina: A, B e C. Tutti si trovano sulle membrane cellulari di vari organi e tessuti. I recettori endoteliali sono glicoproteine. La maggior parte dell'endotelina sintetizzata interagisce con i recettori EtA, mentre una parte più piccola interagisce con i recettori di tipo EtV. L'azione dell'endotelina 3 è mediata dai recettori EtS. Allo stesso tempo, sono in grado di stimolare la sintesi di ossido nitrico. Di conseguenza, con l'aiuto dello stesso fattore, vengono regolate 2 reazioni vascolari opposte: contrazione e rilassamento, realizzate con meccanismi diversi. Tuttavia, va notato che in condizioni naturali, quando la concentrazione di endoteline si accumula lentamente, si osserva un effetto vasocostrittore dovuto alla contrazione della muscolatura liscia vascolare.

L'endotelina è certamente coinvolta nella malattia coronarica, nell'infarto miocardico acuto, nelle aritmie cardiache, nel danno vascolare aterosclerotico, nell'ipertensione polmonare e cardiaca, nel danno cerebrale ischemico, nel diabete e in altri processi patologici.

Proprietà trombogeniche e trombogene dell'endotelio. L'endotelio svolge un ruolo estremamente importante nel mantenere il fluido sanguigno. Il danno all'endotelio porta inevitabilmente all'adesione (adesione) di piastrine e leucociti, a causa della quale si formano trombi bianchi (costituiti da piastrine e leucociti) o rossi (compresi i globuli rossi). In relazione a quanto sopra, possiamo supporre che la funzione endocrina dell'endotelio si riduca, da un lato, al mantenimento dello stato liquido del sangue e, dall'altro, alla sintesi e al rilascio di fattori che possono portare a smettere di sanguinare.

I fattori che contribuiscono a fermare l'emorragia dovrebbero includere un complesso di composti che portano all'adesione e all'aggregazione delle piastrine, alla formazione e alla conservazione di un coagulo di fibrina. I composti che garantiscono lo stato liquido del sangue includono inibitori dell'aggregazione e dell'adesione piastrinica, anticoagulanti naturali e fattori che portano alla dissoluzione del coagulo di fibrina. Soffermiamoci sulle caratteristiche dei composti elencati.

È noto che il trombossano A 2 (TxA 2), il fattore di von Willebrand (vWF), il fattore di attivazione piastrinica (PAF), l'acido adenosina difosforico (ADP) sono tra le sostanze che inducono l'adesione e l'aggregazione piastrinica e sono formate dall'endotelio.

TxA 2, sintetizzato principalmente nelle piastrine stesse, tuttavia, questo composto può essere formato anche dall'acido arachidonico, che fa parte delle cellule endoteliali. L'azione di TxA 2 si manifesta in caso di danno all'endotelio, a causa del quale si verifica un'aggregazione piastrinica irreversibile. Va notato che TxA 2 ha un effetto vasocostrittore piuttosto forte e svolge un ruolo importante nell'insorgenza di spasmo coronarico.

vWF è sintetizzato dall'endotelio intatto ed è necessario sia per l'adesione che per l'aggregazione piastrinica. Vari vasi sono in grado di sintetizzare questo fattore a vari livelli. Un alto livello di RNA di trasferimento vWF è stato trovato nell'endotelio dei vasi dei polmoni, del cuore e dei muscoli scheletrici, mentre la sua concentrazione nel fegato e nei reni è relativamente bassa.

La PAF è prodotta da molte cellule, inclusi gli endoteliociti. Questo composto favorisce l'espressione delle principali integrine coinvolte nei processi di adesione e aggregazione piastrinica. La PAF ha un ampio spettro di azione e svolge un ruolo importante nella regolazione delle funzioni fisiologiche dell'organismo, nonché nella patogenesi di molte condizioni patologiche.

Uno dei composti coinvolti nell'aggregazione piastrinica è l'ADP. Quando l'endotelio è danneggiato, viene rilasciato principalmente adenosina trifosfato (ATP), che, sotto l'azione dell'ATPasi cellulare, si trasforma rapidamente in ADP. Quest'ultimo innesca il processo di aggregazione piastrinica, reversibile nelle prime fasi.

L'azione dei composti che promuovono l'adesione e l'aggregazione piastrinica è contrastata da fattori che inibiscono questi processi. Lo sono principalmente prostaciclina o prostaglandina I 2 (PgI 2). La sintesi della prostaciclina da parte dell'endotelio intatto avviene costantemente, ma il suo rilascio si osserva solo nel caso dell'azione di agenti stimolanti. PgI 2 inibisce l'aggregazione piastrinica attraverso la formazione di cAMP. Inoltre, gli inibitori dell'adesione e dell'aggregazione piastrinica sono l'ossido nitrico (vedi sopra) e l'ecto-ADPasi, che scinde l'ADP in adenosina, che funge da inibitore dell'aggregazione.

Fattori che contribuiscono alla coagulazione del sangue. Questo dovrebbe includere fattore tissutale, che sotto l'influenza di vari agonisti (IL-1, IL-6, TNFa, adrenalina, lipopolisaccaride (LPS) di batteri gram-negativi, ipossia, perdita di sangue) viene sintetizzato intensamente dalle cellule endoteliali ed entra nel flusso sanguigno. Il fattore tissutale (FIII) attiva la cosiddetta via estrinseca della coagulazione del sangue. In condizioni normali, il fattore tissutale non è formato dalle cellule endoteliali. Tuttavia, eventuali situazioni stressanti, attività muscolare, sviluppo di malattie infiammatorie e infettive portano alla sua formazione e stimolazione del processo di coagulazione del sangue.

Per fattori che impediscono la coagulazione del sangue relazionare anticoagulanti naturali. Va notato che la superficie dell'endotelio è ricoperta da un complesso di glicosaminoglicani con attività anticoagulante. Questi includono eparan solfato, dermatan solfato, in grado di legarsi all'antitrombina III, oltre ad aumentare l'attività del cofattore dell'eparina II e quindi aumentare il potenziale antitrombogenico.

Le cellule endoteliali sintetizzano e secernono 2 inibitori della via estrinseca (TFPI-1 e TFPI-2), bloccando la formazione di protrombinasi. TFPI-1 è in grado di legare i fattori VIIa e Xa sulla superficie del fattore tissutale. Il TFPI-2, essendo un inibitore delle serina proteasi, neutralizza i fattori della coagulazione coinvolti nelle vie interne ed esterne di formazione della protrombinasi. Allo stesso tempo, è un anticoagulante più debole del TFPI-1.

Le cellule endoteliali sintetizzano antitrombina III (A-III), che, interagendo con l'eparina, neutralizza la trombina, i fattori Xa, IXa, la callicreina, ecc.

Infine, gli anticoagulanti naturali sintetizzati dall'endotelio includono sistema trombomodulina-proteina C (PtC), che comprende anche proteina S (PtS). Questo complesso di anticoagulanti naturali neutralizza i fattori Va e VIIIa.

Fattori che influenzano l'attività fibrinolitica del sangue. L'endotelio contiene un complesso di composti che promuovono e prevengono la dissoluzione del coagulo di fibrina. Prima di tutto, dovresti sottolineare attivatore del plasminogeno tissutale (TPA, TPA)è il principale fattore che converte il plasminogeno in plasmina. Inoltre, l'endotelio sintetizza e secerne l'attivatore del plasminogeno dell'urochinasi. È noto che quest'ultimo composto viene anche sintetizzato nei reni ed escreto nelle urine.

Allo stesso tempo, l'endotelio sintetizza e inibitori dell'attivatore tissutale del plasminogeno (ITAP, ITPA) di tipo I, II e III. Tutti differiscono per peso molecolare e attività biologica. Il più studiato è il tipo I ITAP. È costantemente sintetizzato e secreto dagli endoteliociti. Altri ITAP svolgono un ruolo meno importante nella regolazione dell'attività fibrinolitica del sangue.

Va notato che in condizioni fisiologiche l'azione degli attivatori della fibrinolisi prevale sull'influenza degli inibitori. Sotto stress, ipossia, attività fisica, insieme all'accelerazione della coagulazione del sangue, si nota l'attivazione della fibrinolisi, che è associata al rilascio di TPA dalle cellule endoteliali. Nel frattempo, gli inibitori del tPA si trovano in eccesso negli endoteliociti. La loro concentrazione e attività predominano sull'azione del tPA, sebbene l'assunzione nel flusso sanguigno in condizioni naturali sia significativamente limitata. Con l'esaurimento delle riserve di TPA, che si osserva con lo sviluppo di malattie infiammatorie, infettive e oncologiche, con la patologia del sistema cardiovascolare, con la gravidanza normale e soprattutto patologica, nonché con l'insufficienza geneticamente determinata, l'azione di ITAP inizia a predominano, a causa della quale, insieme all'accelerazione della coagulazione del sangue, si sviluppa l'inibizione della fibrinolisi.

Fattori che regolano la crescita e lo sviluppo della parete vascolare.È noto che l'endotelio sintetizza il fattore di crescita vascolare. Allo stesso tempo, l'endotelio contiene un composto che inibisce l'angiogenesi.

Uno dei principali fattori di angiogenesi è il cosiddetto fattore di crescita endoteliale vascolare o VGEF(dalle parole fattore di cellule endoteliali di crescita vascolare), che ha la capacità di indurre chemiotassi e mitogenesi di EC e monociti e svolge un ruolo importante non solo nella neoangiogenesi, ma anche nella vasculogenesi (formazione precoce di vasi sanguigni nel feto). Sotto la sua influenza, viene potenziato lo sviluppo dei collaterali e viene mantenuta l'integrità dello strato endoteliale.

Fattore di crescita dei fibroblasti (FGF)è correlato non solo allo sviluppo e alla crescita dei fibroblasti, ma partecipa anche al controllo del tono degli elementi muscolari lisci.

Uno dei principali inibitori dell'angiogenesi che colpisce l'adesione, la crescita e lo sviluppo delle cellule endoteliali è trombospondina.È una glicoproteina della matrice cellulare sintetizzata da vari tipi cellulari, comprese le cellule endoteliali. La sintesi della trombospondina è controllata dall'oncogene P53.

Fattori coinvolti nell'immunità.È noto che le cellule endoteliali svolgono un ruolo estremamente importante nell'immunità cellulare e umorale. È stato stabilito che gli endoteliociti sono cellule presentanti l'antigene (APC), ovvero sono in grado di elaborare l'antigene (Ag) in una forma immunogenica e "presentarlo" ai linfociti T e B. La superficie delle cellule endoteliali contiene entrambe le classi HLA I e II, che è una condizione necessaria per la presentazione dell'antigene. Dalla parete vascolare e, in particolare, dall'endotelio, è stato isolato un complesso di polipeptidi che potenzia l'espressione dei recettori sui linfociti T e B. Allo stesso tempo, le cellule endoteliali sono in grado di produrre un certo numero di citochine che contribuiscono allo sviluppo del processo infiammatorio. Tali composti includono IL-1 aeb, TNFa, IL-6, a- e b-chemochine e altri. Inoltre, le cellule endoteliali secernono fattori di crescita che influenzano l'emopoiesi. Questi includono il fattore stimolante le colonie di granulociti (G-CSF, G-CSF), il fattore stimolante le colonie di macrofagi (M-CSF, M-CSF), il fattore stimolante le colonie di granulociti-macrofagi (GM-CSF, G-MSSF) e altri. Recentemente è stato isolato dalla parete vascolare un composto di natura polipeptidica, che potenzia notevolmente i processi di eritropoiesi e contribuisce nell'esperimento all'eliminazione dell'anemia emolitica causata dall'introduzione del tetracloruro di carbonio.

Citomedine. L'endotelio vascolare, come altre cellule e tessuti, è una fonte di mediatori cellulari: le citomedine. Sotto l'influenza di questi composti, che rappresentano un complesso di polipeptidi con un peso molecolare da 300 a 10.000 D, l'attività contrattile degli elementi muscolari lisci della parete vascolare viene normalizzata, grazie alla quale la pressione sanguigna rimane entro limiti normali. Le citomedine dai vasi promuovono i processi di rigenerazione e riparazione dei tessuti e, eventualmente, assicurano la crescita dei vasi quando sono danneggiati.

Numerosi studi hanno stabilito che tutti i composti biologicamente attivi sintetizzati dall'endotelio o che si formano nel processo di proteolisi parziale, in determinate condizioni, sono in grado di entrare nel letto vascolare e quindi influenzare la composizione e le funzioni del sangue.

Naturalmente, abbiamo presentato un elenco tutt'altro che completo di fattori sintetizzati e secreti dall'endotelio. Tuttavia, questi dati sono sufficienti per concludere che l'endotelio è una potente rete endocrina che regola numerose funzioni fisiologiche.

31 ottobre 2017 Nessun commento

L'endotelio e la sua membrana basale agiscono come una barriera istoematica, separando il sangue dall'ambiente intercellulare dei tessuti circostanti. Allo stesso tempo, le cellule endoteliali sono collegate tra loro da complessi connettivi densi e simili a fessure. Insieme alla funzione di barriera, l'endotelio fornisce lo scambio di varie sostanze tra il sangue ei tessuti circostanti. Il processo di scambio a livello dei capillari viene effettuato con l'aiuto della pinocitosi, così come la diffusione di sostanze attraverso la finestra e i pori. Gli endotelociti forniscono i componenti della membrana basale allo strato subendoteliale: collagene, elastina, laminina, proteasi, nonché i loro inibitori: trombospondina, mucopolisaccaridi, vigronectina, fibronectina, fattore di von Willebrand e altre proteine ​​di grande importanza per l'interazione intercellulare e la formazione di una barriera diffusa che impedisce l'ingresso di sangue nello spazio extravascolare. Lo stesso meccanismo consente all'endotelio di regolare la penetrazione di molecole biologicamente attive nello strato sottostante della muscolatura liscia.

Pertanto, il rivestimento endoteliale può essere attraversato in tre modi altamente regolati. In primo luogo, alcune molecole possono raggiungere le cellule muscolari lisce penetrando nelle giunzioni tra le cellule endoteliali. In secondo luogo, le molecole possono essere trasportate attraverso le cellule endoteliali dalle vescicole (il processo di pinocitosi). Infine, le molecole liposolubili possono muoversi all'interno del doppio strato lipidico.

Le cellule endoteliali dei vasi coronarici, oltre alla funzione di barriera, sono dotate della capacità di controllare il tono vascolare (attività motoria della muscolatura liscia della parete vascolare), le proprietà adesive della superficie interna dei vasi, nonché come processi metabolici nel miocardio. Queste e altre capacità funzionali degli endoteliociti sono determinate dalla loro capacità sufficientemente elevata di produrre varie molecole biologicamente attive, comprese citochine, anti- e procoagulanti, anti-mitogeni, ecc., dal lume del vaso al gli strati subintimali della sua parete;

L'endotelio è in grado di produrre e rilasciare una serie di sostanze che hanno sia effetti vasocostrittori che vasodilatatori. Con la partecipazione di queste sostanze, si verifica l'autoregolazione del tono vascolare, che integra in modo significativo la funzione della neuroregolazione vascolare.

L'endotelio vascolare intatto sintetizza vasodilatatori e, inoltre, media l'azione di varie sostanze ematiche biologicamente attive - istamina, serotonina, catecolamine, acetilcolina, ecc. Sulla muscolatura liscia della parete vascolare, causando principalmente il loro rilassamento.

Il più potente vasodilatatore prodotto dall'endotelio vascolare è l'ossido nitrico (NO). Oltre alla vasodilatazione, i suoi effetti principali includono l'inibizione non solo dell'adesione piastrinica e della soppressione dell'emigrazione dei leucociti dovuta all'inibizione della sintesi delle molecole adesive endoteliali, ma anche della proliferazione delle cellule muscolari lisce vascolari, nonché della prevenzione dell'ossidazione, ad es. modificazione e, di conseguenza, accumulo, delle lipoproteine ​​aterogene nel subendotelio (effetto antiaterogeno).

L'ossido nitrico nelle cellule endoteliali è formato dall'amminoacido L-arginina sotto l'azione della NO sintasi endoteliale. Vari fattori, come acetilcolinesterasi, bradichinina, trombina, nucleotidi di adenina, trombossano A2, istamina, endotelio, nonché un aumento del cosiddetto. le sollecitazioni di taglio dovute, ad esempio, all'intensificazione del flusso sanguigno, sono in grado di indurre la sintesi di NO da parte del normale endotelio. L'NO prodotto dall'endotelio si diffonde attraverso la membrana elastica interna alle cellule muscolari lisce e le fa rilassare. Il meccanismo principale di questa azione dell'NO è l'attivazione della guanilato ciclasi a livello della membrana cellulare, che aumenta la conversione del guanosina trifosfato (GTP) in guanosina monofosfato ciclico (cGMP), che determina il rilassamento delle cellule muscolari lisce. Quindi vengono attivati ​​numerosi meccanismi per ridurre il Ca++ citosolico: 1) fosforilazione e attivazione della Ca++-ATPasi; 2) fosforilazione di proteine ​​specifiche che porta ad una diminuzione del Ca2+ nel reticolo sarcoplasmatico; 3) inibizione dell'inositolo trifosfato mediata da cGMP.

Oltre all'NO, un importante fattore vasodilatatore prodotto dalle cellule endoteliali è la prostaciclina (prostaglandina I2, PSH2). Insieme al suo effetto vasodilatatore, PGI2 inibisce l'adesione piastrinica, riduce l'ingresso di colesterolo nei macrofagi e nelle cellule muscolari lisce e previene il rilascio di fattori di crescita che causano l'ispessimento della parete vascolare. Come è noto, la PGI2 è formata dall'acido arachidonico sotto l'azione della ciclossigenasi e della PC12 sintasi.La produzione di PGI2 è stimolata da vari fattori: trombina, bradichinina, istamina, lipoproteine ​​ad alta densità (HDL), nucleotidi di adenina, leucotrieni, trombossano A2, piastrine -fattore di crescita derivato (PDGF), ecc. PGI2 attiva l'adenilato ciclasi, che porta ad un aumento dell'adenosina monofosfato ciclico intracellulare (cAMP).

Oltre ai vasodilatatori, le cellule endoteliali dell'arteria coronaria producono una serie di vasocostrittori. Il più significativo di questi è l'endotelio I.

L'endotelio I è uno dei più potenti vasocostrittori in grado di indurre una contrazione prolungata della muscolatura liscia. L'endotelio I è prodotto enzimaticamente nell'endotelio da un prepropeptide. Gli stimolatori del suo rilascio sono la trombina, l'adrenalina e il fattore ipossico, ad es. deficit energetico. L'endoteliale I si lega a uno specifico recettore di membrana che attiva la fosfolipasi C e porta al rilascio di inositolo fosfato intracellulare e diacilglicerolo.

L'inositolo trifosfato si lega al recettore del reticolo sarcoplasmatico, aumentando il rilascio di Ca2+ nel citoplasma. Un aumento del livello di Ca2+ citosolico determina un aumento della contrazione della muscolatura liscia.

In caso di danno all'endotelio, la reazione delle arterie a sostanze biologicamente attive, vhch. acetilcolina, catecolamine, endotelio I, angiotensina II sono pervertiti, ad esempio, invece della dilatazione dell'arteria, si sviluppa un effetto vasocostrittore sotto l'azione dell'acetilcolina.

L'endotelio è un componente del sistema emostatico. Lo strato endoteliale intatto ha proprietà antitrombotiche/anticoagulanti. Una carica negativa (simile) sulla superficie degli endoteliociti e delle piastrine provoca la loro reciproca repulsione, che contrasta l'adesione delle piastrine sulla parete vascolare. Inoltre, le cellule endoteliali producono una varietà di fattori antitrombotici e anticoagulanti PGI2, NO, molecole simili all'eparina, trombomodulina (attivatore della proteina C), attivatore del plasminogeno tissutale (t-PA) e urochinasi.

Tuttavia, con la disfunzione endoteliale che si sviluppa in condizioni di danno vascolare, l'endotelio realizza il suo potenziale protrombotico/procoagulante. Le citochine pro-infiammatorie e altri mediatori dell'infiammazione possono indurre la produzione di sostanze negli endoteliociti che contribuiscono allo sviluppo di trombosi/ipercoagulabilità. Quando i vasi sono danneggiati, aumenta l'espressione superficiale del fattore tissutale, dell'inibitore dell'attivatore del plasminogeno, delle molecole di adesione dei leucociti e del fattore von WUlebrand(a). Il PAI-1 (inibitore dell'attivatore del plasminogeno tissutale) è uno dei componenti principali del sistema anticoagulante del sangue, inibisce la fibrinolisi ed è anche un marker di disfunzione endoteliale.

La disfunzione endoteliale può essere una causa indipendente di disturbi circolatori nell'organo, poiché spesso provoca angiospasmo o trombosi vascolare, che, in particolare, si osserva in alcune forme di malattia coronarica. Inoltre, anche i disturbi della circolazione regionale (ischemia, iperemia arteriosa grave) possono portare a disfunzione endoteliale.

L'endotelio intatto produce costantemente NO, prostaciclina e altre sostanze biologicamente attive che possono inibire l'adesione e l'aggregazione piastrinica. Inoltre, esprime l'enzima ADPasi, che distrugge l'ADP secreto dalle piastrine attivate e, quindi, il loro coinvolgimento nel processo di trombosi è limitato. L'endotelio è in grado di produrre coagulanti e anticoagulanti, adsorbendo numerosi anticoagulanti dal plasma sanguigno: eparina, proteine ​​C e S.

Quando l'endotelio è danneggiato, la sua superficie cambia da antitrombotica a protrombotica. Se viene esposta la superficie pro-adesiva della matrice subendoteliale, i suoi componenti - proteine ​​​​adesive (fattore di von Willebrand, collagene, fibronectina, trombospondina, fibrinogeno, ecc.) Sono immediatamente coinvolti nella formazione di un primario (piastrine vascolari) trombo e quindi emocoagulazione.

Le sostanze biologicamente attive prodotte dagli endoteliociti, principalmente le citochine, possono avere un effetto significativo sui processi metabolici dal tipo di azione endocrina, in particolare, modificare la tolleranza dei tessuti agli acidi grassi e ai carboidrati. A loro volta, le violazioni di grassi, carboidrati e altri tipi di metabolismo portano inevitabilmente alla disfunzione endoteliale con tutte le sue conseguenze.

Nella pratica clinica, il medico, in senso figurato, "quotidiano" ha a che fare con l'una o l'altra manifestazione di disfunzione endoteliale, che si tratti di ipertensione arteriosa, malattia coronarica, insufficienza cardiaca cronica, ecc. Va tenuto presente che, da un lato, la disfunzione endoteliale contribuisce alla formazione e alla progressione di una particolare malattia cardiovascolare e, dall'altro, questa stessa malattia spesso esacerba il danno endoteliale.

Un esempio di un tale circolo vizioso ("circus vitiosus") può essere una situazione che si crea nelle condizioni di sviluppo dell'ipertensione arteriosa. L'esposizione prolungata all'aumento della pressione sanguigna sulla parete vascolare può portare alla fine a disfunzione endoteliale, con conseguente aumento del tono della muscolatura liscia vascolare e innescare processi di rimodellamento vascolare (vedi sotto), una delle cui manifestazioni è l'ispessimento del mezzo (il strato muscolare della parete vascolare) e una corrispondente riduzione del diametro del vaso. La partecipazione attiva degli endoteliociti al rimodellamento vascolare è dovuta alla loro capacità di sintetizzare un gran numero di diversi fattori di crescita.

Il restringimento del lume (risultato del rimodellamento vascolare) sarà accompagnato da un aumento significativo della resistenza periferica, che è uno dei fattori chiave nella formazione e nella progressione dell'insufficienza coronarica. Ciò significa la formazione ("chiusura") di un circolo vizioso.

Endotelio e processi proliferativi. Le cellule endoteliali sono in grado di produrre sia stimolanti che inibitori della crescita della muscolatura liscia della parete vascolare. Con l'endotelio intatto, il processo proliferativo nei muscoli lisci è relativamente calmo.

La rimozione sperimentale dello strato endoteliale (deendotelializzazione) provoca la proliferazione della muscolatura liscia, che può essere inibita dalla riparazione del rivestimento endoteliale. Come accennato in precedenza, l'endotelio funge da barriera efficace per prevenire l'esposizione delle cellule muscolari lisce a vari fattori di crescita che circolano nel sangue. Inoltre, le cellule endoteliali producono sostanze che hanno un effetto inibitorio sui processi proliferativi nella parete vascolare.

Questi includono NO, vari glicosaminoglicani, tra cui eparina ed eparina solfato, nonché il fattore di crescita trasformante (3 (TGF-(3). Il TGF-J3, essendo il più forte induttore dell'espressione genica del collagene interstiziale, in determinate condizioni è in grado di inibire proliferazione lungo il meccanismo di feedback.

Le cellule endoteliali producono anche una serie di fattori di crescita in grado di stimolare la proliferazione delle cellule della parete vascolare: Il fattore di crescita delle piastrine (PDGF; Platelet Derived Growth Factor), così chiamato perché isolato per la prima volta dalle piastrine, è un mitogeno estremamente potente che stimola sintesi del DNA e divisione cellulare; il fattore di crescita endoteliale (EDGF; Endothelial-Cell-Derived Growth Factors), è in grado, in particolare, di stimolare la proliferazione delle cellule muscolari lisce nelle lesioni vascolari aterosclerotiche; fattore di crescita dei fibroblasti (FGF; fattori di crescita derivati ​​dalle cellule endoteliali); endotelio; fattore di crescita simile all'insulina (IGF; fattore di crescita simile all'insulina); angiotensina II (esperimenti in vitro hanno scoperto che AT II attiva il fattore di trascrizione delle citochine della crescita, migliorando così la proliferazione e la differenziazione delle cellule muscolari lisce e dei cardiomiociti).

Oltre ai fattori di crescita, gli induttori molecolari dell'ipertrofia della parete vascolare includono: proteine ​​mediatrici o G-proteine ​​che controllano la coniugazione dei recettori della superficie cellulare con le molecole effektor dei fattori di crescita; proteine ​​recettoriali che forniscono specificità di percezione e influenzano la formazione dei secondi messaggeri cAMP e cGMP; proteine ​​che regolano la trasduzione dei geni che determinano l'ipertrofia delle cellule muscolari lisce.

Endotelio ed emigrazione dei leucociti. Le cellule endoteliali producono una varietà di fattori importanti per il reintegro dei leucociti nelle aree di danno intravascolare. Le cellule endoteliali producono una molecola chemiotattica, la proteina chemiotattica dei monociti MCP-1, che attrae i monociti.

Le cellule endoteliali producono anche molecole di adesione che interagiscono con i recettori sulla superficie dei leucociti: 1 - molecole di adesione intercellulare ICAM-1 e ICAM-2 (molecole di adesione intercellulare), che si legano al recettore sui linfociti B, e 2 - adesione delle cellule vascolari molecole -1 - VCAM-1 (molecola di adesione cellulare vascolare-1), interconnessa con recettori sulla superficie dei linfociti T e dei monociti.

L'endotelio è un fattore nel metabolismo dei lipidi. Il colesterolo e i trigliceridi sono trasportati attraverso il sistema arterioso come parte delle lipoproteine, cioè l'endotelio è parte integrante del metabolismo dei lipidi. Gli endoteliociti possono convertire i trigliceridi in acidi grassi liberi con l'aiuto dell'enzima lipoproteina lipasi. Gli acidi grassi rilasciati entrano quindi nello spazio subendoteliale, fornendo una fonte di energia per la muscolatura liscia e altre cellule. Le cellule endoteliali contengono recettori per le lipoproteine ​​​​aterogeniche a bassa densità, che predetermina la loro partecipazione allo sviluppo dell'aterosclerosi.