Áhrif háþrýstings á æðaþel

Kransæðastífla og heilablóðfall orsakast í flestum tilfellum af blóðtappa sem myndast í þeim slagæðum sem næra hjarta og heila. Ég mun nú greina frá rannsóknum mínum og annarra sem beinast að því blóðsegaleysandi kerfi sem er innbyggt í æðar líkamans.

Veggir slagæða líkamans eru byggðir upp af þremur lögum. Innst er æðaþelið en það er umlukið sléttum vöðvafrumum sem mynda miðlagið og ysti hlutinn samanstendur af stoðvef. Í þessari grein verður einkum fjallað um æðaþelið, hlutverk þess og þá röskun sem getur orðið á starfsemi þess við háþrýsting.
Frumur æðaþelsins eru mjög fjölhæfar og þótt frumulagið í æðaþelinu sé einungis einfalt, telur það fleiri frumur en eru í lifrinni og er það talið geta vegið allt að 1,5 kg og þekja 1,000 m2 og myndar þannig eitt stærsta líffæri líkamans. Hlutverk æðaþelsins var til skamms tíma talið vera að mynda slétt og “hált” yfirborð og hindra að blóð og blóðhlutar lækju út í vefi líkamans. Þetta er að vissu leyti rétt, en hlutverk æðaþelsins er miklu víðtækara en svo og samspil þess við aðliggjandi vöðvafrumur í æðaveggnum er gríðarlega mikilvægt.

Heilbrigt æðaþel gegnir fjölmörgum hlutverkum. Best rannsakaða hlutverk þess er stjórnun blóðflæðis svo þörfum hinna ýmsu líffæra sé mætt. Æðaþelið gefur meðal annars frá sér efnin endotelin og angiotensin I sem herpa æðar, en einnig prostacyklín og köfnunarefnisoxíð (NO) sem berast yfir í aðliggjandi vöðvafrumur, víkka æðar og auka blóðflæði. Það má geta þess að uppgötvun NO sem boðefnis í hjarta- og æðakerfinu veitti rannsakendum Nóbelsverðlaun árið 1998. Heilbrigt æðaþel kemur einnig í veg fyrir bólgusvörun í æðum og hamlar bæði þykknun æðaveggsins og æðakölkun. Þá hefur æðaþelið einnig mjög mikilvægu hlutverki að gegna við að hindra viðheftingu blóðflaga við æðavegginn, en þar kemur NO einnig við sögu. Efni sem myndast og ýmist sitja á eða eru losuð frá æðaþelsfrumum hafa einnig mikla þýðingu fyrir myndun og upplausn blóðtappa í æðakerfinu.

Rannsóknir sýna að hár blóðþrýstingur getur raskað starfsemi æðaþelsins. Ef boðefninu acetýlkólin er sprautað í slagæð, t.d. kransæð hjá heilbrigðum einstaklingi örvar það myndun NO og veldur þannig æðavíkkun. Ef acetýlkólíni er dælt í kransæð hjá háþrýstisjúklingi veldur það iðulega æðaherpu í stað æðavíkkunnar og því skertu blóðflæði. Vísindamenn hafa túlkað þetta sem merki um skort á NO í æðaþelinu og vísbendingu um að starfsemi æðaþelsins sé skert (endothelial dysfunction á ensku). Þetta fyrirbæri er ekki sértækt fyrir háþrýsting, heldur er einnig til staðar við aðra áhættuþætti hjarta og æðasjúkdóma, svo sem reykingar og hátt kólesteról.

Æðaþelið myndar tPA til að koma í veg fyrir blóðsega Æðaþelsfrumur framleiða og geyma hvatan tPA (tissue plasminogen activator). Hlutverk tPA er að sjá til þess að plasmin myndist en það brýtur niður blóðtappa í æðunum. Lítið magn af tPA er alltaf til staðar í blóðinu, en við myndun blóðtappa bregst æðaþelið við með því að tæma birgðir sínar af tPA út í blóðið og stuðlar þannig að því að leysa upp blóðtappann. Það má gera því í skóna að ef skortur er á tPA í æðaþelinu/blóðinu geti það leitt til að fleiri og stærri blóðtappar myndist en ella.

Fljótlega eftir að ég hóf sérnám í Gautaborg gekk ég til liðs við rannsóknarhóp undir stjórn prófessors Sverker Jern, en hann hafði þróað aðferð til að rannsaka getu æðaþelsins til að losa tPA við áreiti, s.k.
„framhandleggs-líkan”. Með því að koma plastslöngu fyrir í slagæð í olnbogabót er hægt að gefa lyf sem virkja viðtaka og örva losun tPA og æðavíkkandi efna frá æðaþelinu. Samtímis þessu eru teknar blóðprufur úr slagæð (blóð sem er á leiðinni út í framhandlegginn) og bláæð (blóð sem er á leið frá framhandlegg og hefur tekið upp nýtt tPA) í olnbogabótinni.
Mismunurinn á magni tPA í prufunum er síðan reiknaður og margfaldaður með blóðflæðinu í framhandleggnum og má þannig fá fram hversu mikið tPA getur losnað frá æðaþelinu. Aðferðin er nokkuð tímafrek og krefst fórnarlundar þeirra sjúklinga sem gangast undir rannsóknirnar.

Skertar varnir gegn blóðtappa við háþrýsting Okkar rannsóknir beindust að áhrifum háþrýstings á æðaþelið og við könnuðum getuna til tPA losunar hjá sjúklingum með ómeðhöndlaðan  háan blóðþrýsting og bárum saman við fríska einstaklinga. Blóðþrýstingurinn mældur inni í æðinni var að meðaltali 157/86 og 120/68 í hópunum (þess ber að geta að blóðþrýstingur mælist lægri inni í æðinni en ef hann er mældur á venjulegan hátt). Í ljós kom að tPA-losunin hjá háþrýstisjúklingunum var verulega bæld, þeir losuðu 1.494 ng samanborið við 4.004 ng tPA hjá heilbrigðu einstaklingunum. Í sambærilegri rannsókn á sjúklingum með nýrnabilun fengum við svipaðar niðurstöður, en þar g&aacu te;tum við ekki verið viss um hvort það væri nýrnabilunin sem slík eða háþrýstingurinn sem þessir sjúklingar voru með sem olli tPA skortinum.

Það má hugsa sér að hár blóðþrýstingur þenji æðar og myndi þannig ákveðið tog á æðaþelsfrumur sem afmyndi þær og hafi með þessu áhrif á starfsemi þeirra. Þetta er ekki hægt að rannsaka á lifandi fólki en með því að rækta æðaþelsfrumur á himnu sem er strekkt reglulega má líkja eftir þessum áhrifum. Slíkar tilraunir á rannsóknarstofu okkar leiddu í ljós að til lengdar veldur togið á æðaþelsfrumurnar (þ.e.a.s. þrýstingurinn) því að framleiðsla og losun tPA minnkar.

Það er ekki einungis háþrýstingur sem veldur breytingum á starfsemi æðaþelsins. Þannig hafa aðrir vísindamenn rannsakað áhrif t.d. reykinga, offitu og hreyfingaleysis og fundið að þessir þættir draga verulega úr losun tPA frá æðaþelinu. Sýnt hefur verið fram á að losun tPA í kransæðum minnkar eftir því sem æðakölkunin eykst, einkum hjá reykingafólki. Hins vegar sýndi Þórarinn Guðnason fram á í sínum rannsóknum að aldur sem slíkur veldur ekki hrörnun á þessu varnarkerfi.

Meðferð og þjálfun bætir tPA losunina og varnir gegn blóðtappa Eins og gefur að skilja var okkur mikið kappsmál að athuga hvort meðferð háþrýstings myndi bæta losun tPA frá æðaþelinu. Við rannsökuðum því 20 háþrýstisjúklinga í framhandleggs-líkaninu, fyrst þegar þeir höfðu verið án blóðþrýstingsmeðferðar í 1 mánuð (BÞ 165/82 mmHg) og aftur eftir að þeir höfðu verið meðhöndlaðir með annað hvort felodipini eða lisinoprili (BP
140/71 mmHg) í 10 vikur. Í ljós kom að meðferðin jók losun tPA frá æðaþelinu verulega og var enginn munur á milli þessara tveggja lyfja. Þetta bendir til þess að meðferð háþrýstings bæti verulega varnir líkamans gegn blóðtöppum og að það skiptir meira máli að lækka blóðþrýstinginn en hvernig maður lækkar hann.

Sami rannsóknarhópur og sýndi fram á að offita og hreyfingaleysi skerða tPA seytrun frá æðaþelinu gerði spennandi tilraunir þar sem þessir hópar voru eftir læknisskoðun og þrekpróf, látnir gangast undir nokkuð stranga þjálfun á þrekhjóli í 40-50 mínútur 5-7 daga vikunnar (65-75% af hámarkspúlsi) í þrjá mánuði. Rannsóknirnar leiddu ótvírætt í ljós að reglubundin þjálfun bætti verulega tPA losunina og var það óháð þyngdartapi.

Þannig má segja að meðferð háþrýstings og reglubundin þjálfun bæti starfsemi æðaþelsins og möguleikann til að bregðast við og leysa upp blóðtappa sem myndast í æðunum. Hins vegar er enn í dag ekki ljóst hversu mikil þjálfunin þarf að vera til að hafa áhrif á þetta en hið almenna ráð fyrir háþrýstisjúklinga er að hreyfa sig reglulega, gjarnan 30-45 mín. 5-7 daga vikunnar.

Þórdís Jóna Hrafnkelsdóttir

Grein Þórdísar Jónu birtist fyrst í Velferð tímariti Hjartaheilla í mars 2008