pulmoПульмонологияPULMONOLOGIYA0869-01892541-9617Scientific and Practical Journal “PULMONOLOGIYA” LLC10.18093/0869-0189-2020-30-2-184-191pulmo-1344Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL STUDIESВентиляционные нарушения и показатели артериальной ригидности у пациентов с хронической обструктивной болезнью легкихVentilation disorders and arterial stiffness indicators in patients with chronic obstructive pulmonary diseaseПунинД. А.PuninD. A.

аспирант кафедры терапии, ультразвуковой и функциональной диагностики факультета дополнительного профессионального образования,

214019, Смоленск, ул. Крупской, 28

Postgraduate Student of the Department of Therapy, Ultrasound and Functional Diagnostics of Faculty of Postgraduate Physician Training,

ul. Krupskoy 28, Smolensk, 214019

pun.92.work@gmail.comМилягинВ. А.MilyaginV. A.

д. м. н., профессор, заведующий кафедрой терапии, ультразвуковой и функциональной диагностики факультета дополнительного профессионального образования,

214019, Смоленск, ул. Крупской, 28

Doctor of Medicine, Professor, Head of the Department of Therapy, Ultrasound and Functional Diagnostics of Faculty of Postgraduate Physician Training,

ul. Krupskoy 28, Smolensk, 214019

milyagin_va@mail.ruКовалеваО. А.KovalevaO. A.

аспирант кафедры терапии, ультразвуковой и функциональной диагностики факультета дополнительного профессионального образования,

214019, Смоленск, ул. Крупской, 28

Postgraduate Student of the Department of Therapy, Ultrasound and Functional Diagnostics of Faculty of Postgraduate Physician Training,

ul. Krupskoy 28, Smolensk, 214019

olga.kovaleva.1988@list.ruФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Смоленский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияSmolensk State Medical University, Healthcare Ministry of RussiaRussian Federation202021062020302184191Copyright © Пунин Д.А., Милягин В.А., Ковалева О.А., 20202020Пунин Д.А., Милягин В.А., Ковалева О.А.Punin D.A., Milyagin V.A., Kovaleva O.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.pulmonology.ru/pulm/article/view/1344

Целью работы явилось установление взаимосвязей между вентиляционными нарушениями легких и развитием артериальной ригидности (АР) у больных хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ).

Материалы и методы

Материалы и методы. У пациентов (n = 61), принявших участие в исследовании, проводились спирометрия, бодиплетизмография, оценивались показатели сердечно-лодыжечного индекса (cardial-ankle vascular index – CAVI) и анклобрахиального сосудистого индекса, выполнялся расчет скорости распространения пульсовой волны на участке от устья аорты до артерий голени.

Результаты

Результаты. По результатам исследования выявлена прямая корреляционная связь от умеренной до заметной силы между показателями легочной вентиляции (бронхиальное сопротивление, внутригрудной объем газа, остаточный объем легких (ООЛ), общая емкость легких (ОЕЛ), ООЛ / ОЕЛ) и показателем CAVI, характеризующим жесткость сосудов на участке от устья аорты до артерий голени. Показано, что оптимальным методом оценки изменений в сосудах является CAVI, не зависящий от уровня артериального давления на момент исследования.

Заключение

Заключение. Установлено, что при наличии взаимосвязи между нарушением вентиляции легких и АР подтверждается системный характер поражения при ХОБЛ, чем объясняется высокая частота встречаемости сердечно-сосудистых заболеваний у пациентов с ХОБЛ. 

The aim of the study was to identify the correlation between ventilation disorders of the lungs and the development of arterial stiffness in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD).

Methods

Methods. The following parameters were evaluated in the patients (n = 61) enrolled in the study: spirometry, bodyplethysmography, cardiac-ankle vascular index (CAVI) and an ancho-brachial vascular index. Additionally, the pulse wave propagation velocity was calculated in the area from the ostium of the aorta to the infragenicular arteries.

Results

Results. According to the study results, a direct correlation, characterized by moderate to noticeable strength, was found between the parameters of pulmonary ventilation (bronchial resistance, intrathoracic gas volume, residual lung volume (RLV), total lung capacity (TLC), RLV/TLC) and the CAVI parameter, characterizing vascular stiffness on the section from the aorta ostium to the infragenicular arteries. It was shown that the best method for assessing changes in blood vessels is CAVI, which is independent of the level of blood pressure at the moment of the study.

Conclusion

Conclusion. It has been established that if there is a correlation between impaired ventilation and arterial stiffness, the systemic nature of the lesion in COPD is confirmed, which explains the high incidence of cardiovascular diseases in patients with COPD. 

хроническая обструктивная болезнь легкихгиперинфляция легкихскорость распространения пульсовой волныартериальная ригидностьартериальная жесткостьсердечно-лодыжечный сосудистый индексиндекс CAVIchronic obstructive pulmonary diseasepulmonary hyperinflationpulse wave propagation velocityarterial stiffnesscardio-ankle vascular indexCAVI indexReferencesNoteboom B., Jenkins S., Maiorana A. et al. Comorbidities and medication burden in patients with chronic obstructive pulmonary disease attending pulmonary rehabilitation. J. Cardiopulm. Rehabil. Prev. 2014; 34 (1): 75–79. DOI: 10.1097/HCR.0000000000000036.Noteboom B., Jenkins S., Maiorana A. et al. Comorbidities and medication burden in patients with chronic obstructive pulmonary disease attending pulmonary rehabilitation. J. Cardiopulm. Rehabil. Prev. 2014; 34 (1): 75–79. DOI: 10.1097/HCR.0000000000000036.García-Olmos L., Alberquilla A., Ayala V. et al. Comorbidity in patients with chronic obstructive pulmonary disease in family practice: a cross sectional study. BMC Fam. Pract. 2013; 14: 11. DOI: 10.1186/1471-2296-14-11.García-Olmos L., Alberquilla A., Ayala V., et al. Comorbidity in patients with chronic obstructive pulmonary disease in family practice: a cross sectional study. BMC Fam. Pract. 2013; 14: 11. DOI: 10.1186/1471-2296-14-11.Divo M., Cote C., de Torres J.P. et al. Comorbidities and risk of mortality in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2012; 186 (2): 155–161. DOI: 10.1164/rccm.201201-0034OC.Divo M., Cote C., de Torres J.P. et al. Comorbidities and risk of mortality in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2012; 186 (2): 155–161. DOI: 10.1164/rccm.201201-0034OC.McGarvey L.P., John M., Anderson J. A. et al. Ascertainment of cause-specific mortality in COPD: operations of the TORCH Clinical Endpoint Committee. Thorax. 2007; 62 (5): 411–415. DOI: 10.1136/thx.2006.072348.McGarvey L.P., John M., Anderson J. A. et al. Ascertainment of cause-specific mortality in COPD: operations of the TORCH Clinical Endpoint Committee. Thorax. 2007; 62 (5): 411–415. DOI: 10.1136/thx.2006.072348.Weber T., Auer J., O'Rourke M.F. et al. Arterial stiffness, wave reflections, and the risk of coronary artery disease. Circulation. 2004; 109 (2): 184–189. DOI: 10.1161/01.CIR.0000105767.94169.E3.Weber T., Auer J., O'Rourke M.F. et al. Arterial stiffness, wave reflections, and the risk of coronary artery disease. Circulation. 2004; 109 (2): 184–189. DOI: 10.1161/01.CIR.0000105767.94169.E3.Meaume S., Benetos A., Henry O.F. et al. Aortic pulse wave velocity predicts cardiovascular mortality in subjects > 70 years of age. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2001; 21 (12): 2046–2050. DOI: 10.1161/hq1201.100226.Meaume S., Benetos A., Henry O.F. et al. Aortic pulse wave velocity predicts cardiovascular mortality in subjects > 70 years of age. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2001; 21 (12): 2046–2050. DOI: 10.1161/hq1201.100226.Fisk M., Cheriyan J., Mohan D. et al. Vascular inflammation and aortic stiffness: potential mechanisms of increased vascular risk in chronic obstructive pulmonary disease. Respir. Res. 2018; 19: 100. DOI: 10.1186/s12931-018-0792-1.Fisk M., Cheriyan J., Mohan D. et al. Vascular inflammation and aortic stiffness: potential mechanisms of increased vascular risk in chronic obstructive pulmonary disease. Respir. Res. 2018; 19: 100. DOI: 10.1186/s12931-018-0792-1.Vanfleteren L.E., Spruit M.A., Groenen M.T. et al. Arterial stiffness in patients with COPD: the role of systemic inflammation and the effects of pulmonary rehabilitation. Eur. Respir. J. 2014; 43 (5): 1306–1315. DOI: 10.1183/09031936.00169313.Vanfleteren L.E., Spruit M.A., Groenen M.T. et al. Arterial stiffness in patients with COPD: the role of systemic inflammation and the effects of pulmonary rehabilitation. Eur. Respir. J. 2014; 43 (5): 1306–1315. DOI: 10.1183/09031936.00169313.Fisk M., McEniery C.M., Gale N. et al. Surrogate markers of cardiovascular risk and chronic obstructive pulmonary disease: a large case-controlled study. Hypertension. 2018; 71 (3): 499–506. DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.117.10151.Fisk M., McEniery C.M., Gale N. et al. Surrogate markers of cardiovascular risk and chronic obstructive pulmonary disease: a large case-controlled study. Hypertension. 2018; 71 (3): 499–506. DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.117.10151.McAllister D.A., Maclay J.D., Mills N.L. et al. Arterial stiffness is independently associated with emphysema severity in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2007; 176 (12): 1208–1214. DOI: 10.1164/rccm.200707-1080OC.McAllister D.A., Maclay J.D., Mills N.L. et al. Arterial stiffness is independently associated with emphysema severity in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2007; 176 (12): 1208–1214. DOI: 10.1164/rccm.200707-1080OC.Meaume S., Rudnichi A., Lynch A. et al. Aortic pulse wave velocity as a marker of cardiovascular disease in subjects over 70 years old. J. Hypertens. 2001; 19 (5): 871–877. DOI: 10.1097/00004872-200105000-00006.Meaume S., Rudnichi A., Lynch A. et al. Aortic pulse wave velocity as a marker of cardiovascular disease in subjects over 70 years old. J. Hypertens. 2001; 19 (5): 871–877. DOI: 10.1097/00004872-200105000-00006.Sun C.K. Cardio-ankle vascular index (CAVI) as an indicator of arterial stiffness. Integr. Blood Press. Control. 2013; 6: 27–38. DOI: 10.2147/IBPC.S34423.Sun C.K. Cardio-ankle vascular index (CAVI) as an indicator of arterial stiffness. Integr. Blood Press. Control. 2013; 6: 27–38. DOI: 10.2147/IBPC.S34423.Kim B., Takada K., Oka S., Misaki T. Influence of blood pressure on cardio-ankle vascular index (CAVI) examined based on percentage change during general anesthesia. Hypertens. Res. 2011; 34: 779–783. DOI: 10.1038/hr.2011.31.Kim B., Takada K., Oka S., Misaki T. Influence of blood pressure on cardio-ankle vascular index (CAVI) examined based on percentage change during general anesthesia. Hypertens. Res. 2011; 34: 779–783. DOI: 10.1038/hr.2011.31.Shirai K., Utino J., Otsuka K., Takata M. A novel blood pressure-independent arterial wall stiffness parameter; cardio-ankle vascular index (CAVI). J. Atheroscler. Thromb. 2006; 13 (2): 101–107. DOI: 10.5551/jat.13.101.Shirai K., Utino J., Otsuka K., Takata M. A novel blood pressure-independent arterial wall stiffness parameter; cardio-ankle vascular index (CAVI). J. Atheroscler. Thromb. 2006; 13 (2): 101–107. DOI: 10.5551/jat.13.101.Савушкина О.И., Черняк А.В., ред. Легочные функциональные тесты: от теории к практике: Руководство для врачей. М.: СТРОМ; 2017.Savushkina O.I., Chernyak A.V., ed. [Pulmonary function tests: from theory to practice: Practical handbook]. M.: STROM; 2017 (in Russian).Бродская Т.А., Гельцер Б.И., Невзорова В.А. Артериальная ригидность и болезни органов дыхания (патофизиологические механизмы и клиническое значение). Владивосток: Дальнаука; 2008.Brodskaya T.A., Gel'tser B.I., Nevzorova V.A. [Arterial stiffness and respiratory diseases (pathophysiological mechanisms and clinical significance)]. Vladivostok: Dal'nauka; 2008 (in Russian).Макарова М.А., Авдеев С.Н., Чучалин А.Г. Гипоксемия как потенциальный фактор развития эндотелиальной дисфункции и артериальной ригидности у больных хронической обструктивной болезнью легких. Пульмонология. 2013; (3): 36–40. DOI: 10.18093/0869-0189-2013-0-3-36-40.Makarova M.A., Avdeev S.N., Chuchalin A.G. [Hypoxemia as a potential risk factor of endothelial dysfunction and arterial stiffness in patients with chronic obstructive pulmonary disease]. Pul'monologiya. 2013; (3): 36–40. DOI: 10.18093/0869-0189-2013-0-3-36-40 (in Russian).Мамаева М.Г., Собко Е.А., Крапошина А.Ю. и др. Клинико-патогенетические аспекты формирования артериальной ригидности и ремоделирования левых отделов сердца при сочетании хронической обструктивной болезни легких и ишемической болезни сердца. Пульмонология. 2014; (5): 5–10. DOI: 10.18093/0869-0189-2014-0-5-5-10.Mamaeva M.G., Sobko E.A., Kraposhina A.Y. et al. [Clinical and pathogenic aspects of arterial stiffness and the left heart remodeling in patients with chronic obstructive pulmonary disease and coronary artery disease]. Pul'monologiya. 2014; (5): 5–10. DOI: 10.18093/0869-0189-2014-0-5-5-10 (in Russian).Matsui H., Ihara Y., Fujio Y. et al. Induction of interleukin (IL)-6 by hypoxia is mediated by nuclear factor (NF)-κB and NF-IL6 in cardiac myocytes. Cardiovasc. Res. 1999; 42 (1): 104–112. DOI: 10.1016/S0008-6363(98)00285-5.Matsui H., Ihara Y., Fujio Y. et al. Induction of interleukin (IL)-6 by hypoxia is mediated by nuclear factor (NF)-κB and NF-IL6 in cardiac myocytes. Cardiovasc. Res. 1999; 42 (1): 104–112. DOI: 10.1016/S0008-6363(98)00285-5.Гайнитдинова В.В., Авдеев С.Н. Ремоделирование крупных периферических артерий у больных хронической обструктивной болезнью легких и при ее сочетании с артериальной гипертензией. Пульмонология. 2015; 25 (1): 50–57. DOI: 10.18093/0869-0189-2015-25-1-50-57.Gaynitdinova V.V., Avdeev S.N. [Large peripheral vessel remodeling in patients with chronic obstructive pulmonary disease and in hypertension co-morbidity]. Pul'monologiya. 2015; 25 (1): 50–57. DOI: 10.18093/0869-0189-2015-25-1-50-57 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.