高血压与大动脉功能
作者：张维忠
单位：200025 上海市高血压研究所
关键词：
中华内科杂志000536 近年来关于脉压与心脑血管病关系的流行病学调查和临床随访结果引起人们重视。1994年Madhavan在前瞻性随 访中发现，脉压≥63 mm Hg(1 mm Hg=0.133kPa)患者心肌梗死(MI)、脑卒中发生率与病死率的相对危险性分别是脉压≤46 mm Hg的2.6倍与4.3倍。急性心肌梗死(AMI)后生存研究和左心室功能不全研究也表明脉压与冠心病病死率、总病死率之间呈显著性相关。哥本哈根心脏研究显示10～12年内脑卒中发生的相对危险性在脉压>80 mm Hg者是<50 mm Hg者的3～4倍。法国巴黎对19 000多名男性长达20年的随访观察中，证实无论年龄<55岁或≥55岁，无论平均动脉压<107 mm Hg或≥107 mm Hg，脉压越大，存活率越低。单纯收缩期高血压临床试验分析的结果表明，脉压与平均动脉压对脑卒中发生起叠加作用。英国轻型高血压治疗试验再分析的结果则显示，在未经治疗的男性高血压病患者平均动脉压能最佳预测脑卒中发生，而脉压是冠心病事件的强力危险因素。1999年美国新发表的研究认为，中老年人当收缩压≥120 mm Hg时，脉压增大在预测冠心病危险上优于收缩压或舒张压。所有结果都提示与脉压增大有直接密切关系的大动脉缓冲功能受损，对心脑血管病的发生发展有明显影响和预测意义。1999年世界卫生组织与国际高血压学会(WHO/ISH)发表的高血压治疗新指南指出，加强对脉压和大动脉弹性指标独立预后意义的研究是今后高血压主要的研究领域之一。
, 百拇医药
人体动脉系统根据几何构型和组成成分可分为弹性大动脉与阻力小动脉。动脉系统具有运输、缓冲和调节三大功能。运输功能的作用是将心脏射出的血液输送到全身的器官和组织，血流量、血流阻力等是评价运输功能的主要指标。缓冲功能的作用是将心脏间断射出的非连续性血流变成连续性稳定的血流，使周围组织器官在心脏舒张期时也能获得所需的血流量。这种缓冲作用主要依靠富有弹性特征的大动脉，反映这种特征的参数是可扩张性和顺应性。动脉可扩张性是动脉内瞬间压力变化引起的动脉容积相对改变；动脉顺应性是动脉内瞬间压力变化引起的动脉容积绝对改变。调节功能的作用是通过内皮细胞释放血管活性物质或者通过压力感受器来保障循环系统自身稳定性，不同动脉在结构与组成上的差异决定了功能上也有所不同。
高血压时整个动脉系统均受累，但不同动脉的结构与功能 改变存在异质性。不仅大动脉与小动脉的病变性质、病变发生率与原因不同，既使各个部位的大动脉病变也不尽一致。大动脉病变主要有两种类型，即粥样硬化与纤维性硬化。前者分布呈局灶性，例如冠状动脉、腹主动脉、股动脉、颈动脉，病变主要在内膜层，引起管腔狭窄，影响血流传输，导致组织缺血或梗塞；后者分布呈弥漫性，病变累及动脉壁全层，以中层为主，引起管腔扩张，影响缓冲功能。
, 百拇医药
高血压时大动脉的管腔增大，管壁增厚；血流速度减慢，静息状态的血流量不变，但血流储备能力降低；管腔顺应性降低，脉搏波传导速度增快，折返的脉搏压力波与收缩压相重叠。动脉顺应性减退是高血压大动脉主要的特征性改变，其主要原因是动脉纤维性硬化，包括管壁增厚，胶原增生，弹性纤维减少或断裂，甚至管壁钙化，动脉内皮功能异常以及局部组织肾素血管紧张素系统(RAS)激活。血压升高本身也是动脉顺 应性降低的一个因素。随着血压升高，动脉管壁上压力负荷的主要承担部分由弹性纤维向非弹性胶原转移，动脉顺应性随之下降。影响大动脉顺应性减退的其他因素有：年龄、身材较矮、糖尿病、血脂异常、高盐摄入等。近年还发现血管紧张素Ⅱ 受体AT1的基因多态性与大动脉顺应性有关。大动脉顺应性减 退35%可使收缩压升高25%与舒张压下降12%，导致脉压增大 ；大动脉顺应性是左心室后负荷的主要决定因素，顺应性减退导致左心室收缩期室壁应力增加与左心室肥厚；导致血流不稳定，容易产生涡流或返流；导致舒张压降低，加重冠状动脉循环、脑循环等重要器官的灌注不足。因此，高血压时大动脉顺应性减退是发生心脑血管病事件重要的病理生理基础。
, 百拇医药
临床上直接形态学观察和定量估计动脉结构比较困难。根据在灵长类动物中的实验资料，大动脉的实际形态结构改变与缓冲功能密切相关，因此可以通过检测大动脉可扩张性或顺应性来反映大动脉的病理改变。目前临床上一般采用下述非侵入性方法进行定量评估。(1)脉压：根据在上臂肱动脉部位血压测量获得的脉压，能间接反映大动脉的缓冲功能。其缺点是脉压同时受心搏量、左心室射血速率的影响，另外，肱动脉的脉压不等同于主动脉的脉压。(2)平面脉搏压力波测定：使用一种有高品质压力传感器的笔型探头，在很小的压力敏感区域(0.5 mm× 1.0 mm)内，从体表动脉部位可获的不失真的连续的动脉压力波形。再将这种压力波形转换成主动脉压力波形并计算收缩压增强指数(AI)。AI能定量反映整个动脉系统的总体顺应性。(3)脉搏波传导速度(PWV)测定：同时记录两个不同部位动脉的脉搏波，根据两个脉搏波起始点的时间差和相应的体表距离，可获得这段动脉的PWV，PWV反映的是所测量节段的大动脉缓冲功能。(4)超声测量：根据收缩期和舒张期时动脉内径的变化和多普勒血流速度，可计算动脉可扩张性系数、顺应性系数、搏动指数、阻力指数。这些参数反映大动脉某一横断面的顺应性状况。(5)上臂反应性充血试验：首先完全阻断肱动脉血流，一般可用袖带充气加压，使袖带内压力大于收缩压50 mm Hg以上并持续10 min，然后迅速放气，这时上臂血管处于最大扩张状态。采用多普勒超声技术观察试验前后肱动脉内径变化与血流量。由于反应性充血是一种通过血流剪切力变化而产生的内皮依赖性血管扩张作用，所以可以反映动脉内皮释放一氧化氮松弛平滑肌细胞的功能。
, 百拇医药
在降压治疗过程中，血压降低本身减轻动脉壁应力可以改善动脉顺应性。然而，不同降压药物由于对血管平滑肌细胞直接的或内皮依赖性的舒张作用和对血管局部RAS或交感活性的影响有所不同，因此不同类型降压药物尽管可有相同的降压效应，但对大动脉顺应性的影响程度却并不相同。 转换酶抑制剂能改善大动脉顺应性，其主要机制是通过抑制血管组织局部的RAS和促使血管内皮合成释放一氧化氮，短期内可使平滑肌细胞的收缩反应性与紧张度降低，从而动脉腔径增大，动脉顺应性增加；长期治疗有可能逆转结构改变。实验和临床观察也证实钙拮抗剂具有改善大动脉顺应性的作用，可能通过减少平滑肌细胞内钙离子浓度和钙调蛋白。长效硝酸酯类被认为是选择性作用于大动脉的药物，通过释放一氧化氮改善大动脉顺应性，降低主动脉收缩压，恢复肱动脉与主动脉之间的收缩压差值。未发现利尿剂或β阻滞剂有改 善大动脉顺应性的作用，或者作用较小。
高血压与大动脉功能关系的研究和临床实践将可能对高血 压发病机制、治疗策略带来新的认识，从而为进一步提高降压治疗，减少心血管并发症提供新的有效途径。然而，目前的临床检测方法还有待标准化，各种指标的可靠性和临床意义有待进一步明确，尚有待更多的长期临床试验来回答大动脉结构与功能改变有无逆转的可能性，以及逆转后能否更进一步减少心脑血管病的发生率与病死率。
思考题
1 什么是动脉的可扩张性和顺应性？
2 临床上可采用那些非侵入性方法评估大动脉的可扩张性和顺应性？
3 转换酶抑制剂、钙拮抗剂和长效硝酸酯类在改善大动脉的顺应性方面的作用如何？
(收稿日期：2000-03-05), 百拇医药
单位：200025 上海市高血压研究所
关键词：
中华内科杂志000536 近年来关于脉压与心脑血管病关系的流行病学调查和临床随访结果引起人们重视。1994年Madhavan在前瞻性随 访中发现，脉压≥63 mm Hg(1 mm Hg=0.133kPa)患者心肌梗死(MI)、脑卒中发生率与病死率的相对危险性分别是脉压≤46 mm Hg的2.6倍与4.3倍。急性心肌梗死(AMI)后生存研究和左心室功能不全研究也表明脉压与冠心病病死率、总病死率之间呈显著性相关。哥本哈根心脏研究显示10～12年内脑卒中发生的相对危险性在脉压>80 mm Hg者是<50 mm Hg者的3～4倍。法国巴黎对19 000多名男性长达20年的随访观察中，证实无论年龄<55岁或≥55岁，无论平均动脉压<107 mm Hg或≥107 mm Hg，脉压越大，存活率越低。单纯收缩期高血压临床试验分析的结果表明，脉压与平均动脉压对脑卒中发生起叠加作用。英国轻型高血压治疗试验再分析的结果则显示，在未经治疗的男性高血压病患者平均动脉压能最佳预测脑卒中发生，而脉压是冠心病事件的强力危险因素。1999年美国新发表的研究认为，中老年人当收缩压≥120 mm Hg时，脉压增大在预测冠心病危险上优于收缩压或舒张压。所有结果都提示与脉压增大有直接密切关系的大动脉缓冲功能受损，对心脑血管病的发生发展有明显影响和预测意义。1999年世界卫生组织与国际高血压学会(WHO/ISH)发表的高血压治疗新指南指出，加强对脉压和大动脉弹性指标独立预后意义的研究是今后高血压主要的研究领域之一。
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人体动脉系统根据几何构型和组成成分可分为弹性大动脉与阻力小动脉。动脉系统具有运输、缓冲和调节三大功能。运输功能的作用是将心脏射出的血液输送到全身的器官和组织，血流量、血流阻力等是评价运输功能的主要指标。缓冲功能的作用是将心脏间断射出的非连续性血流变成连续性稳定的血流，使周围组织器官在心脏舒张期时也能获得所需的血流量。这种缓冲作用主要依靠富有弹性特征的大动脉，反映这种特征的参数是可扩张性和顺应性。动脉可扩张性是动脉内瞬间压力变化引起的动脉容积相对改变；动脉顺应性是动脉内瞬间压力变化引起的动脉容积绝对改变。调节功能的作用是通过内皮细胞释放血管活性物质或者通过压力感受器来保障循环系统自身稳定性，不同动脉在结构与组成上的差异决定了功能上也有所不同。
高血压时整个动脉系统均受累，但不同动脉的结构与功能 改变存在异质性。不仅大动脉与小动脉的病变性质、病变发生率与原因不同，既使各个部位的大动脉病变也不尽一致。大动脉病变主要有两种类型，即粥样硬化与纤维性硬化。前者分布呈局灶性，例如冠状动脉、腹主动脉、股动脉、颈动脉，病变主要在内膜层，引起管腔狭窄，影响血流传输，导致组织缺血或梗塞；后者分布呈弥漫性，病变累及动脉壁全层，以中层为主，引起管腔扩张，影响缓冲功能。
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高血压时大动脉的管腔增大，管壁增厚；血流速度减慢，静息状态的血流量不变，但血流储备能力降低；管腔顺应性降低，脉搏波传导速度增快，折返的脉搏压力波与收缩压相重叠。动脉顺应性减退是高血压大动脉主要的特征性改变，其主要原因是动脉纤维性硬化，包括管壁增厚，胶原增生，弹性纤维减少或断裂，甚至管壁钙化，动脉内皮功能异常以及局部组织肾素血管紧张素系统(RAS)激活。血压升高本身也是动脉顺 应性降低的一个因素。随着血压升高，动脉管壁上压力负荷的主要承担部分由弹性纤维向非弹性胶原转移，动脉顺应性随之下降。影响大动脉顺应性减退的其他因素有：年龄、身材较矮、糖尿病、血脂异常、高盐摄入等。近年还发现血管紧张素Ⅱ 受体AT1的基因多态性与大动脉顺应性有关。大动脉顺应性减 退35%可使收缩压升高25%与舒张压下降12%，导致脉压增大 ；大动脉顺应性是左心室后负荷的主要决定因素，顺应性减退导致左心室收缩期室壁应力增加与左心室肥厚；导致血流不稳定，容易产生涡流或返流；导致舒张压降低，加重冠状动脉循环、脑循环等重要器官的灌注不足。因此，高血压时大动脉顺应性减退是发生心脑血管病事件重要的病理生理基础。
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临床上直接形态学观察和定量估计动脉结构比较困难。根据在灵长类动物中的实验资料，大动脉的实际形态结构改变与缓冲功能密切相关，因此可以通过检测大动脉可扩张性或顺应性来反映大动脉的病理改变。目前临床上一般采用下述非侵入性方法进行定量评估。(1)脉压：根据在上臂肱动脉部位血压测量获得的脉压，能间接反映大动脉的缓冲功能。其缺点是脉压同时受心搏量、左心室射血速率的影响，另外，肱动脉的脉压不等同于主动脉的脉压。(2)平面脉搏压力波测定：使用一种有高品质压力传感器的笔型探头，在很小的压力敏感区域(0.5 mm× 1.0 mm)内，从体表动脉部位可获的不失真的连续的动脉压力波形。再将这种压力波形转换成主动脉压力波形并计算收缩压增强指数(AI)。AI能定量反映整个动脉系统的总体顺应性。(3)脉搏波传导速度(PWV)测定：同时记录两个不同部位动脉的脉搏波，根据两个脉搏波起始点的时间差和相应的体表距离，可获得这段动脉的PWV，PWV反映的是所测量节段的大动脉缓冲功能。(4)超声测量：根据收缩期和舒张期时动脉内径的变化和多普勒血流速度，可计算动脉可扩张性系数、顺应性系数、搏动指数、阻力指数。这些参数反映大动脉某一横断面的顺应性状况。(5)上臂反应性充血试验：首先完全阻断肱动脉血流，一般可用袖带充气加压，使袖带内压力大于收缩压50 mm Hg以上并持续10 min，然后迅速放气，这时上臂血管处于最大扩张状态。采用多普勒超声技术观察试验前后肱动脉内径变化与血流量。由于反应性充血是一种通过血流剪切力变化而产生的内皮依赖性血管扩张作用，所以可以反映动脉内皮释放一氧化氮松弛平滑肌细胞的功能。
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在降压治疗过程中，血压降低本身减轻动脉壁应力可以改善动脉顺应性。然而，不同降压药物由于对血管平滑肌细胞直接的或内皮依赖性的舒张作用和对血管局部RAS或交感活性的影响有所不同，因此不同类型降压药物尽管可有相同的降压效应，但对大动脉顺应性的影响程度却并不相同。 转换酶抑制剂能改善大动脉顺应性，其主要机制是通过抑制血管组织局部的RAS和促使血管内皮合成释放一氧化氮，短期内可使平滑肌细胞的收缩反应性与紧张度降低，从而动脉腔径增大，动脉顺应性增加；长期治疗有可能逆转结构改变。实验和临床观察也证实钙拮抗剂具有改善大动脉顺应性的作用，可能通过减少平滑肌细胞内钙离子浓度和钙调蛋白。长效硝酸酯类被认为是选择性作用于大动脉的药物，通过释放一氧化氮改善大动脉顺应性，降低主动脉收缩压，恢复肱动脉与主动脉之间的收缩压差值。未发现利尿剂或β阻滞剂有改 善大动脉顺应性的作用，或者作用较小。
高血压与大动脉功能关系的研究和临床实践将可能对高血 压发病机制、治疗策略带来新的认识，从而为进一步提高降压治疗，减少心血管并发症提供新的有效途径。然而，目前的临床检测方法还有待标准化，各种指标的可靠性和临床意义有待进一步明确，尚有待更多的长期临床试验来回答大动脉结构与功能改变有无逆转的可能性，以及逆转后能否更进一步减少心脑血管病的发生率与病死率。
思考题
1 什么是动脉的可扩张性和顺应性？
2 临床上可采用那些非侵入性方法评估大动脉的可扩张性和顺应性？
3 转换酶抑制剂、钙拮抗剂和长效硝酸酯类在改善大动脉的顺应性方面的作用如何？
(收稿日期：2000-03-05), 百拇医药