人會老,動脈也會老,。臨床常見的舒張性心力衰竭,、單純收縮性高血壓,以及導致老年人癡呆和腎功能衰竭的微血管病變等,,都是動脈老化在我們身上留下的痕跡,。隨著年齡的增加,,沒有哪個人能夠擺脫動脈的老化,所幸這一話題已引起了國內(nèi)外學者的關(guān)注,。
動脈系統(tǒng)像個舊式滅火器
動脈系統(tǒng)有兩項功能:第一,將血液從左室根據(jù)需要輸送至全身器官和組織的毛細血管,。第二,,緩沖心臟產(chǎn)生的搏動,以使毛細血管的血流保持連續(xù)性,。
年輕人的動脈系統(tǒng)是一個非常有效的管道和緩沖器,。我們可以使用彈性貯器模型來解釋這兩項功能——這就像一個舊式的滅火器,通過一個倒轉(zhuǎn)的充氣圓頂來緩沖間斷泵出的搏動水流,,從而使水流可以從橡皮軟管末端的噴嘴中穩(wěn)定噴出,,到達火焰的中心。當然,,動脈系統(tǒng)的緩沖和管道功能是結(jié)合在一起的,,而且它所運送的血液要灌輸?shù)饺砀魈幍拿氀埽蚨葴缁鹌饕獜碗s得多,。
心血管系統(tǒng)的血管活動還要和心臟活動保持步調(diào)一致,,最終通過距離心臟遠近不一的所有反射位點的綜合作用,使得在心率和射血時間正常時,,來自血管的反射波能增加冠脈血流而不引起心臟收縮負荷的增加,。然而,在30歲以后隨著主動脈的老化和僵硬,,這種左心室和動脈系統(tǒng)之間良好的協(xié)調(diào)作用逐漸喪失,。
老化為何集中在主動脈近端
許多關(guān)于內(nèi)膜-中層厚度的研究顯示,隨著年齡的增加,,內(nèi)膜-中層厚度進行性增加,。然而,更仔細的尸體解剖研究卻發(fā)現(xiàn),,增厚主要源自細胞增生并局限于非承受負荷的內(nèi)膜,,而承受動脈壁壓力的彈力蛋白層反而會逐漸變薄。準確地說,,隨著年齡的增加,,彈性動脈發(fā)生了兩種物理變化:擴張和僵硬。這在主動脈近端及其主要分支——頭臂干,、頸動脈和鎖骨下動脈最明顯,。
如前所述,動脈會隨著心臟每次搏動而擴張和收縮,。在年輕人中,,心臟每次跳動可引起近端彈性動脈和主動脈擴張約10%,,更遠些的肌性動脈擴張2%~3%。動脈中層的主要成分彈力蛋白是機體內(nèi)最為惰性的成分,,半衰期為幾十年,,我們可以將動脈中層想象為一些經(jīng)久耐用的橡膠管。經(jīng)計算,,在10%的擴張度時,,天然橡膠經(jīng)9×108次擴張后就會發(fā)生斷裂(心率為60次/分時相當于30年)。我們沒有理由相信動脈彈力蛋白不會像這樣發(fā)生疲勞和斷裂,。然而,,如果擴張度為5%,在心率相同的情況下,,橡膠在超過100年后才會發(fā)生斷裂,。組織學研究為此找到的證據(jù)是,近端動脈的中層彈力蛋白發(fā)生了嚴重損傷,,而遠端肌性動脈很少出現(xiàn)老化改變,。動脈老化的主要特征是主動脈近端的結(jié)構(gòu)破壞、僵硬和擴張,。
衰老動脈丟失緩沖功能
由于衰老僅引起近端彈性動脈擴張,,顯著而進行性地影響了動脈兩大功能之一——緩沖功能,最終對心臟,、微循環(huán),,尤其是腦和腎的微循環(huán)造成損傷。
主動脈脈搏波速度(PWV)是脈搏波沿動脈壁傳導的速度,。20歲時這一數(shù)值為5 m/s,,而80歲時達12 m/s(即60年增加了2.4倍),這提示主動脈的彈性模量增加了4倍以上,,即彈性差了很多,。
值得注意的是,由于過度依賴肱動脈袖帶血壓計和其測得的收縮壓,,因而衰老對動脈功能的影響很可能被明顯低估了,。從20歲到80歲,收縮壓約從120增加到140 mmHg,。如果舒張壓從80下降到75 mmHg,,臂部脈壓從40增加到65 mmHg,增幅為63%,,而主動脈脈壓從22增加到65 mmHg,,增幅為200%??梢?,依賴于袖帶血壓值將低估衰老引起的改變,。
動脈也能抗衰老嗎
動脈老化的關(guān)鍵因素是主動脈彈力蛋白層的疲勞和斷裂。其預防和治療的原則依賴于物理學原理——需要減少伸展的幅度和次數(shù),。如何做到這一點呢,?
堅持一段時間的規(guī)律運動似乎是減少累計伸展次數(shù)的一個較好的方法。運動當時心率固然會增加,,但在更長時間的運動間歇期內(nèi),,心率卻保持在較低的水平。此外,,運動可改善肌性動脈的內(nèi)皮功能,,并降低返回心臟的反射波振幅,。因此,,正確的有氧運動可減少伸展次數(shù)以及壓力波動的幅度。這就可以解釋運動在延緩心血管老化中的益處,。
此外,,已應(yīng)用于高血壓的控制,以及糖尿病,、心衰和腎功能不全患者治療中的一些藥物,,可松弛全身大動脈和小管道動脈平滑肌,如血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑,、血管緊張素受體阻滯劑,、鈣通道阻滯劑和硝酸酯類,可以使早期波反射減少,。當生活方式改善達不到理想效果時,,這一原理還被考慮用于高血壓前期的積極治療。中心主動脈壓力的測量為外周波反射和大動脈僵硬度降低的監(jiān)測和控制提供了一個手段,,從而利于保持適當?shù)钠骄鶆用}壓,,以保證腦、腎,、心臟和其他重要臟器的灌注,。