Epidemiologiset tutkimukset ja verenpainelääketutkimukset ovat osoittaneet, että systolisella ja diastolisella verenpaineella on selvä yhteys kardiovaskulaarisen sairastavuuden ja kuolleisuuden ilmaantuvuuteen1,2 ja että se on tästä syystä suurempaa verenpainetaudille alttiilla kuin normotensiivisillä henkilöillä. Lisäksi ryhmämme ja muut ovat osoittaneet, että (1) tämä yhteys on läheisempi, kun tarkastellaan vuorokauden keskimääräistä verenpainetta eikä toimistoverenpainetta3-9 , ja (2) että minkä tahansa vuorokauden keskimääräisen verenpaineen kohdalla verenpainetautiin liittyvät elinvauriot ovat voimakkaampia, jos verenpaineen vaihtelu vuorokauden aikana on suurempaa3 .-5,10,11-17 Tämä näyttö saattaa viitata siihen, että potilaan ennuste ei riipu ainoastaan keskimääräisestä verenpainetasosta vaan jossain määrin myös verenpaineen päivittäisen vaihtelun asteesta.

Kolmas verenpaineilmiö, joka saattaa mahdollisesti vaikuttaa elinvaurioihin ja ennusteeseen, on nopeus, jolla verenpaineen muutokset 24 tunnin aikana tapahtuvat. Tämä johtuu siitä, että nopeammat verenpaineen muutokset voivat aiheuttaa suuremman stressin valtimon seinämään ja siten käynnistää helpommin tapahtumakaskadin, joka lopulta johtaa pysyviin sydän- ja verisuonivaurioihin.18-21 Verenpaineen ohimenevien muutosten vallitsevaa nopeutta vuorokauden ja yön aikana ihmisillä ei kuitenkaan ole koskaan tutkittu. Tutkimuksissa ei ole myöskään selvitetty, onko tämä nopeus samanlainen vai erilainen henkilöillä, joilla on normaali verenpaine, verrattuna henkilöihin, joilla on korkea verenpaine. Tutkimuksemme tarkoituksena oli käsitellä näitä kahta kysymystä.

Menetelmät

Henkilöt

Tutkimukseemme osallistui yhteensä 34 tupakoimatonta koehenkilöä (29 miestä), joiden painoindeksi vaihteli 21:n ja 27:n välillä (keskiarvo ± SE, 24,8 ± 2,3). Obstruktiivisen uniapneaoireyhtymän esiintyminen voitiin kohtuullisesti, vaikkakin epäsuorasti, sulkea pois haastattelemalla puolisoita koehenkilöiden unen ominaisuuksista ja todisteilla siitä, että kaikkien koehenkilöiden yöllinen verenpaineen ja sykkeen lasku oli normaalia.22,23. Neljätoista koehenkilöä (ikä 32,6 ± 3,5 vuotta, keskiarvo ± SE) oli normotensiivisiä vapaaehtoisia, joiden verenpaine oli pysyvästi <140/90 mmHg kolmessa kuukauden välein tehdyssä toimistomittauksessa, ja 20 koehenkilöä oli essentiaalista hypertensiota sairastavia (toimistoverenpaine, mitattuna edellä kuvatulla tavalla, pysyvästi ≥140/90 mmHg; ikä 50 ± 2,8 vuotta). Hypertensiiviset potilaat valittiin, jos heillä oli (1) ei ollut anamneesissa tai kliinisiä merkkejä verenpaineeseen liittyvistä komplikaatioista (ts. sepelvaltimotauti, sydämen vajaatoiminta, aivoverisuonisairaus, munuaisten vajaatoiminta tai perifeerinen valtimosairaus), (2) ei merkkejä suurista subkliinisistä elinvaurioista (ts, sähkökardiografista tai kaikukardiografista näyttöä vasemman kammion hypertrofiasta, ateroskleroottisia plakkeja kaulavaltimoiden echo-Doppler-arviossa, Keith-Wagenerin luokituksen III tai IV luokan verkkokalvon silmänpohjaa tai proteinuriaa), ja (3) verenpainelääkehoitoa viimeisten 2 kuukauden aikana. Tutkimuksesta suljettiin pois myös potilaat, joilla oli diabetes mellitus ja hyperkolesterolemia (seerumin kolesteroli >240 mg/dl).

VERPAINEEN MITTAUS

Kaikkien tutkittavien verenpaine mitattiin valtimonsisäisesti ja ambulatorisissa olosuhteissa 24 tunnin ajan (Oxford-järjestelmä),24,25 katetrin avulla, joka työnnettiin perkutaanisesti ei-dominoivan käden olkavarsi- tai sädekehän valtimoon sen jälkeen, kun oli suoritettu Allenin koe käden verenkierron säilyneisyyden selvittämiseksi kyynärvaltimon kautta. Katetri (joka asetettiin valtimoon 2-prosenttista lidokaiinia sisältävän paikallispuudutuksen jälkeen) yhdistettiin jäykkiseinäisellä muoviputkella rintakehälle sydämen korkeudelle asetettuun pleksilaatikkoon. Laatikko sisälsi verenpainemittarin, perfuusioyksikön, joka koostui 40 ml:sta heparinoitua suolaliuosta, ja pienikokoisen paristokäyttöisen peristalttisen pumpun, jonka tarkoituksena oli pitää katetri avoimena koko 24 tunnin ajan. Verenpainesignaali sykkeestä sykkeeseen tallennettiin magneettikasettinauhuriin (Oxford Medilog, Oxford Instruments) myöhempää analysointia varten. Tallennuksen aikana koehenkilöt saivat liikkua vapaasti sairaala-alueella ja osallistua sairaalahoidossa oleville potilaille tyypillisiin sosiaalisiin aktiviteetteihin (TV:n katselu, korttipeli, kävely sairaalan puutarhassa, sukulaisten vierailut jne.) Tarkempia tietoja tässä tutkimuksessa käytetystä verenpaineen seurantatekniikasta on julkaistu.24 Kaikki koehenkilöt osallistuivat tutkimukseen sen jälkeen, kun heille oli selitetty yksityiskohtaisesti tutkimuksen luonne ja tarkoitus. Laitoksemme eettiset toimikunnat hyväksyivät tutkimuksen protokollan.

Tietojen analysointi

Kullakin koehenkilöllä verenpainesignaali muunnettiin analogisesta digitaaliseksi 12-bittisellä resoluutiolla 165 Hz:n taajuudella. Systolisen verenpaineen (SBP) arvot johdettiin jokaisesta sydämen lyönnistä. SBP-aikasarjat skannattiin kolmen tai useamman peräkkäisen lyönnin SBP-luiskien tunnistamiseksi, joille oli ominaista SBP:n asteittainen nousu tai lasku 1 mmHg lyöntiä kohti ja joita kutsuttiin vastaavasti SBP+:ksi ja SBP-:ksi. Rampin kaltevuus arvioitiin laskemalla ramppiin sisältyvien SBP-arvojen ja ajan välisen regressiosuoran kaltevuus. Rampin pituus arvioitiin ramppiin sisältyvien lyöntien lukumäärän perusteella. SBP+ ja SBP-, joihin liittyi ja joihin ei liittynyt refleksimuutoksia pulssivälissä (pidentyminen ja lyheneminen), analysoitiin erikseen. Pulssiintervalli laskettiin peräkkäisten systolisten huippujen väliseksi ajaksi pulssin aaltomuodon huipun parabolisen interpoloinnin jälkeen. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että tämä vastaa EKG:n avulla normaaleissa käyttäytymisolosuhteissa saatuja RR-väliarvoja.26 Lisätietoja SBP-ramppianalyysistä on julkaistu aiemmin.27 Tiedot keskiarvoistettiin jokaiselta tunnilta, neljän tunnin osajaksolta päiväsaikaan (aamukahdeksasta keskipäivään), neljän tunnin osajaksolta yöaikaan (keskiyöstä aamuneljään) ja koko 24 tunnin ajalta. Päivä- ja yöosajaksot valittiin potilaiden päiväkirjojen perusteella, joissa ilmoitettiin, että he olivat hereillä ja että he nukkuivat. Keskimääräinen rampin kaltevuus laskettiin myös jokaiselle ramppien alussa esiintyvien SBP-arvojen jakauman tertiilille erikseen normotensiivisillä ja hypertensiivisillä koehenkilöillä.

Yksittäisiltä koehenkilöiltä saadut tiedot keskiarvoistettiin erikseen normotensiivisten ja hypertensiivisten koehenkilöiden ryhmästä. Ryhmien välisten keskimääräisten erojen merkitsevyyttä arvioitiin parittomalla Studentin t-testillä, kun taas parittaisella Studentin t-testillä arvioitiin päivä- ja yöaikaisen osajakson välisten erojen merkitsevyyttä kussakin ryhmässä. Kun keskityttiin tuntiarvoihin, ryhmien väliset erot analysoitiin käyttämällä ANOVA-analyysiä toistuville mittauksille. Yksittäisten tuntien välisiä eroja arvioitiin myös post hoc -analyysillä käyttäen t-testiä ja Bonferronin korjausta. Pearsonin korrelaatiokertoimet laskettiin ramppiparametrien ja 24 tunnin keskimääräisten verenpainearvojen välillä. Ramppiparametrit keskiarvoistettiin myös rampin alussa mitatun SBP:n eri tertiileillä. Kun otetaan huomioon ryhmien välinen ikäero, tämän tekijän mahdollista vaikutusta normotensiivisten ja hypertensiivisten koehenkilöiden välisten ramppiparametrien erojen selittämisessä tarkasteltiin lineaarisella korrelaatioanalyysillä ramppiparametrien ja iän välillä. Tilastollinen merkitsevyys määritettiin, kun P<0,05. Ellei toisin mainita, symboli ± viittaa keskiarvon keskivirheeseen. Tilastollinen analyysi suoritettiin SPSS-ohjelmistolla (SPSS Inc).

Tulokset

Vuorokauden keskimääräinen SBP oli 112,9 ± 2,1 mmHg normotensiivisessä ja 159,4 ± 5,7 mmHg hypertensiivisessä ryhmässä, ja molemmissa ryhmissä oli tyypillinen vuorokausittainen verenpaineprofiili (kuva 1).

Kuten kuvasta 2 (vasen paneeli) käy ilmi, sekä normotensiivisten että hypertensiivisten ryhmässä oli päivällä ja yöllä satoja SBP+- ja SBP- -ramppeja, yhteensä useita tuhansia kummankin tyypin ramppeja koko vuorokauden mittaisen rekisteröintijakson aikana; molempien tyyppisten ramppien määrä oli yöllä jonkin verran vähäisempi kuin päivällä. SBP+- ja SBP-ramppien määrässä ei ollut merkittävää eroa normotensiivisten ja hypertensiivisten koehenkilöiden välillä päivällä, kun taas jälkimmäisessä ryhmässä kumpaakin ramppityyppiä esiintyi yöllä huomattavasti useammin kuin edellisessä ryhmässä (kuva 2).

Kuten kuviosta 2 (keskipaneeli) käy ilmi, SBP+- ja SBP- ramppien pituus oli (1) yleensä noin 41/2 lyöntiä, (2) pienempi yöllä kuin päivällä ja (3) päällekkäinen 24 tunnin aikana normotensiivisillä ja hypertensiivisillä henkilöillä. Tämä ei kuitenkaan koskenut rampin kaltevuutta, joka oli koko 24 tunnin ajan poikkeuksetta suurempi hypertensiivisillä kuin normotensiivisillä (kuva 2, oikea paneeli ja kuva 3). Koko 24 tunnin aikana ero oli +26,9 % SBP+:n ja +37,0 % SBP-:n ramppien osalta, ja molemmissa tapauksissa ero oli tilastollisesti merkitsevä. Näiden kahden ryhmän välinen kaltevuusero ei korreloinut iän kanssa (kuva 4), ja se pysyi tilastollisesti merkitsevänä, kun tarkasteltiin erikseen ramppeja, joihin ei liittynyt pulssivälin refleksimuutoksia (kuva 5). Kun ramppien alkuvaiheen SBP-arvot ja vastaavat ramppien kaltevuusarvot (SBP+ ja SBP- yhdistettyinä) suhteutettiin toisiinsa, ramppien kaltevuus oli yleensä sitä suurempi, mitä korkeampi SBP oli alussa. Näin oli sekä normotensiivisen että hypertensiivisen ryhmän kohdalla (kuva 6).

Keskustelu

Tässä tutkimuksessa saatu uusi havainto on, että SBP:n nopeiden ja lyhytkestoisten muutosten kaltevuus, jotka tunnistettiin verenpaine-signaalin tietokoneellisella analyysillä lyönneistä lyöntiin tapahtuvan 24 tunnin mittaisen rekisteröinnin aikana, oli merkitsevästi ja merkitsevästi isompi verenpainetaudista kärsivillä koehenkilöillä kuin normotensiivisillä henkilöillä. Ero oli (1) ilmeinen sekä päivällä että yöllä ja (2) yhtä selvä, kun SBP:n nopeat ja lyhytkestoiset muutokset koostuivat SBP:n noususta ja kun ne koostuivat SBP:n laskusta.

Siten voidaan päätellä, että hypertensiivisille potilaille on ominaista, että päivittäisessä elämässä verenpaineen kokonaismuutosten absoluuttinen suuruus ei ole ainoastaan suurempi (kuten aiemmat tutkimukset, joissa nämä muutokset kvantifioitiin 24 tunnin verenpainearvojen keskihajontana, osoittivat)24,28 vaan että muutokset tapahtuvat jyrkemmin kuin normotensiivisillä henkilöillä. Tällä voi olla kliinisiä vaikutuksia, koska verisuonensisäisen paineen traumaattisella vaikutuksella verisuonen seinämään ja siitä johtuvilla muutoksilla, jotka voivat käynnistää ja pahentaa verisuonten uudelleenmuodostusta ja ateroskleroosia, voi olla staattisen komponentin lisäksi myös dynaaminen komponentti.19,20

Mekanismeja, jotka ovat vastuussa verenpainetautipotilailla havaittujen SBP:n muutosten suuremmasta jyrkkyydestä, ei ole tutkimuksessamme selvitetty. On kuitenkin korostettava, että kahden ryhmän välisestä ikäerosta huolimatta tämä ilmiö ei johtunut ikääntymisestä sinänsä, koska tutkimushenkilöiden kokonaispopulaatiossa iällä ei ollut mitään yhteyttä rampin kaltevuuteen. On myös korostettava, että SBP:n muutosten jyrkempi jyrkkyys hypertensiivisillä potilailla ei johtunut näiden henkilöiden heikentyneestä kyvystä vastustaa nopeasti tapahtuvia verenpaineen muutoksia sykkeen barorefleksimuutosten avulla29 , koska ero rampin kaltevuudessa hypertensiivisen ja normotensiivisen ryhmän välillä säilyi myös silloin, kun analysoitiin vain SBP-ramppeja, joihin ei liittynyt sykkeen refleksimuutoksia. Näin ollen on otettava huomioon myös muita mahdollisuuksia. Ensinnäkin verenpainepotilailla havaitut jyrkemmät SBP:n muutokset voivat johtua siitä, että jokapäiväiselle elämälle tyypillisten ympäristöön liittyvien ja psykologisten ärsykkeiden verenpainevaikutus voimistui verisuonten tasolla verisuonten lisääntyneen seinämäjäykkyyden ja/tai suuremman seinämän ja luumenin välisen suhteen30 vuoksi, mikä on tyypillistä hypertensiolle. Toinen mahdollisuus on, että SBP-muutokset olivat jyrkempiä hypertensiopotilailla, koska näillä potilailla ympäristön ja psykologisten ärsykkeiden verenpainevaikutukset voimistuvat keskeisellä tasolla. Tämä merkitsisi sitä, että kuten verenpainetaudin eläinmalleista31-33 on kuvattu, myös ihmisen essentiaaliselle verenpainetaudille on ominaista sympaattinen ylireagointi erilaisiin arkielämän ärsykkeisiin. Kolmas mahdollisuus on, että verenpainepotilailla havaitut jyrkemmät SBP-muutokset johtuvat suurten valtimoiden venyvyyden ja verenpaineen välisestä käänteisestä suhteesta.34-36 Toisin sanoen verenpaineen noustessa suuret valtimot jäykistyvät, mikä aiheuttaa suuremman SBP-muutoksen tietyllä iskutilavuuden muutoksella. Nämä vaihtoehdot eivät sulje toisiaan pois, ja ne kaikki voivat vaikuttaa havaittuihin eroihin. Kuviossa 6 esitetyt tiedot saattavat kuitenkin puoltaa viimeisen mekanismin merkittävää vaikutusta, koska samanlaisella SBP:llä (normotensiivisen ryhmän korkein tertiili ja hypertensiivisen ryhmän matalin tertiili) rampin kaltevuus oli samanlainen normotensiivisillä ja hypertensiivisillä potilailla. Tämä viittaa siihen, että SBP-ramppien suurempi kaltevuus hypertensiivisillä potilailla kuin normotensiivisillä koehenkilöillä saattaa suurelta osin johtua heidän korkeammista verenpainetasoistaan sinänsä.

Vertailtuna päiväuniin, yöunille on yleisesti ottaen ominaista matalampi verenpainetaso ja pienempi verenpaineen vaihtelu. Tutkimuksemme tarjoaa ensimmäiset todisteet siitä, että tälle tilalle on ominaista myös verenpaineen muutokset, jotka ovat vähemmän jyrkkiä kuin päivällä, ja tämä pätee sekä henkilöihin, joilla on normaali verenpaine, että henkilöihin, joilla on kohonnut verenpaine. Tämä voi tarjota lisäselityksen sille, että sydän- ja verisuonitauteja ja kuolemaan johtavia tapahtumia, joiden on toistuvasti osoitettu tapahtuvan yöllä, on vähemmän.37 Tämä alhaisempi esiintymistiheys voi muiden ei-mekaanisten tekijöiden38 ohella riippua alhaisemmasta ja vakaammasta verenpaineesta. Se voi kuitenkin lisäksi riippua siitä, että verenpaineen muutokset tapahtuvat vähemmän jyrkästi.

Viimeiseksi haluaisimme käsitellä muutamia tutkimuksemme mahdollisia rajoituksia. Ensinnäkin analyysimme perustuu 34 koehenkilöltä kerättyihin tietoihin. Tämä saattaa vaikuttaa suhteellisen pieneltä määrältä. Jotta kaltevuusarvioiden tarkkuus voitaisiin maksimoida ja jotta tiedot olisivat merkityksellisiä jokapäiväisen elämän olosuhteiden kannalta, meidän oli kuitenkin käytettävä 24-tunnin valtimonsisäisiä verenpaineen rekisteröintejä, mikä esti suurten potilasmäärien osallistumisen. Lisäksi saatujen tietojen määrä ei ollut vähäinen, jos otetaan huomioon, että 24 tuntia kestänyt lyönti lyönniltä -rekisteröinti mahdollistaa valtavan tietomäärän saamisen kustakin yksittäisestä koehenkilöstä (yli 104 000 pulssiaaltoa kussakin rekisteröinnissä). Toiseksi tutkimuksessamme oli enimmäkseen miespuolisia koehenkilöitä, mikä estää meitä arvioimasta mahdollisia sukupuolieroja kuvaamassamme ilmiössä. Tätä kysymystä on käsiteltävä tulevissa tutkimuksissa.

Perspektiivit

Tutkimuksemme lisää uutta tietoa verenpaineen vaihtelun ominaispiirteistä normaalissa ja korkeassa verenpaineessa tarjoamalla ensimmäistä kertaa tietoja lyönti kerrallaan tapahtuvien verenpaineen muutosten jyrkkyydestä ihmisillä arvioituna arkielämän olosuhteissa. Ympärivuorokautisilla ambulatorisilla valtimonsisäisillä verenpaineen rekisteröinneillä kerätyt tiedot osoittavat selvästi, että hypertensiivisille potilaille on jokapäiväisessä elämässä ominaista nopeat ja lyhytkestoiset SBP:n nousut ja laskut, jotka ovat jyrkempiä kuin normotensiivisillä koehenkilöillä koko päivän ja yön ajan. Nämä jyrkemmät verenpaineen muutokset voivat johtua sympaattisesta hyperreaktiivisuudesta arkielämän ärsykkeisiin, valtimoiden uudelleenmuotoilusta ja/tai suuremmasta valtimoiden jäykkyydestä. Mekanismeista riippumatta lisääntyneellä rampin jyrkkyydellä voi olla kliinisiä vaikutuksia, koska verisuonensisäisen paineen jyrkempiin nousuihin ja laskuihin voi liittyä suurempi traumaattinen vaikutus verisuonen seinämiin ja ne voivat helpottaa verisuonivaurioita. Tätä olisi kuitenkin tutkittava tarkemmin tulevissa tutkimuksissa, joissa mahdollisesti hyödynnetään nykyisin saatavilla olevia noninvasiivisia tekniikoita jatkuvaa verenpaineen seurantaa varten39.-41

Footnotes

.