Messung der Aortensteifigkeit

Hypertension 2008

Rezente Studien zeigten einen engen Zusammenhang zwischen mikrovaskulären Schäden in Gehirn und Niere und entweder dem Pulsdruck oder der arteriellen Steifigkeit. Um den Teufelskreis zwischen der Schädigung der kleinen und großen Arterien zu durchbrechen, sind nicht alle Substanzen gleich gut, wie Prof. Stéphan Laurent, MD (Abteilung für Pharmakologie und Inserm U872, Europäisches Krankenhaus Georges Pompidou, Paris, Frankreich), ESH-Präsident in der ESH Presidential Lecture sagte.

Pulswellengeschwindigkeit und zentraler Druck
Arterielle Steifigkeit und Wellenreflexionen sind heute als die wichtigsten Determinanten des steigenden systolischen und Pulsdrucks in alternden Gesellschaften anerkannt. Die nicht-invasive Messung der Aortensteifigkeit mittels der karotidofemoralen Pulswellengeschwindigkeit (PWV) wird in den ESH/ESC-Leitlinien für die Behandlung von Bluthochdruck aus dem Jahr 2007 empfohlen, um das Ausmaß der arteriellen Schädigung zu beurteilen und die Intensität der antihypertensiven Behandlung anzupassen.

Die Messung der PWV gilt allgemein als die einfachste, nicht-invasive, robuste und reproduzierbare Methode zur Bestimmung der arteriellen Steifigkeit. Die karotidal-femorale PWV ist eine direkte Messung und entspricht dem weithin akzeptierten Propagationsmodell des arteriellen Systems. Die PWV wird in der Regel mit der „Fuß-zu-Fuß“-Geschwindigkeitsmethode aus verschiedenen Wellenformen gemessen. Der „Fuß“ der Welle ist am Ende der Diastole definiert, wenn der steile Anstieg der Wellenfront beginnt. Die Transitzeit ist die Zeit, die der „Fuß“ der Welle über eine bekannte Strecke zurücklegt. Diese werden in der Regel transkutan an der rechten Halsschlagader und der rechten Oberschenkelarterie gemessen (d. h. „carotidfemorale“ PWV), und die Zeitverzögerung (Δt oder Transitzeit) wird zwischen den Füßen der beiden Wellenformen gemessen. Die PWV wird berechnet als PWV = D (Meter)/Δt (Sekunden).

Gemessen entlang der Aorta und der aorto-iliakalen Bahn ist sie die klinisch relevanteste, da die Aorta und ihre ersten Äste das sind, was der linke Ventrikel „sieht“, und somit für die meisten pathophysiologischen Auswirkungen der arteriellen Steifigkeit verantwortlich sind. In den meisten epidemiologischen Studien, die den prädiktiven Wert der Aortensteifigkeit für kardiovaskuläre Ereignisse belegen, wurde die kardio-femorale PWV verwendet.

Der Augmentationsindex
Die Wellenform des arteriellen Drucks setzt sich zusammen aus der durch die ventrikuläre Kontraktion erzeugten vorwärts gerichteten Druckwelle und einer reflektierten Welle. Die Wellen werden von der Peripherie reflektiert, hauptsächlich an Verzweigungspunkten oder Stellen mit Impedanzfehlanpassung. In elastischen Gefäßen junger Probanden kommt die reflektierte Welle aufgrund des niedrigen PWV während der Diastole tendenziell wieder an der Aortenwurzel an. Bei steifen Arterien älterer Probanden steigt das PWV an, und die reflektierte Welle trifft früher an den zentralen Arterien ein, wodurch sich die vorwärts gerichtete Welle verstärkt und der systolische Druck und der Pulsdruck erhöht werden. Dieses Phänomen kann durch den Augmentationsindex (AIx) quantifiziert werden – definiert als die Differenz zwischen dem zweiten und dem ersten systolischen Peak (P2-P1), ausgedrückt in Prozent des Pulsdrucks.

Der zentrale Augmentationsindex und der zentrale Pulsdruck haben unabhängige Vorhersagewerte für die Gesamtmortalität bei Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz und für kardiovaskuläre Ereignisse bei Patienten, die sich einer perkutanen Koronarintervention unterziehen, sowie bei den Hypertonikern der CAFÉ-Studie gezeigt.

Die schädigende Wirkung des lokalen Pulsdrucks (PP) ist für große Arterien und in geringerem Maße für kleine Arterien gut nachgewiesen worden. Erhöhter PP kann Hypertrophie, Remodeling oder Rarefaction in der Mikrozirkulation stimulieren, was zu einem erhöhten Widerstand gegen den mittleren Fluss führt. Jüngste Studien zeigten einen engen Zusammenhang zwischen mikrovaskulären Schäden im Gehirn und in der Niere und dem Pulsdruck oder der arteriellen Steifigkeit. So wurden signifikante und unabhängige Beziehungen zwischen der Karotissteifigkeit und der glomerulären Filtrationsrate (GFR) bei Patienten mit leichter bis mittelschwerer chronischer Nierenerkrankung, zwischen dem brachialen Pulsdruck und der GFR bei älteren Patienten mit unbehandelter isolierter systolischer Hypertonie und zwischen der arteriellen Steifigkeit und kognitiven Beeinträchtigungen bei älteren Menschen, die eine geriatrische Ambulanz besuchten, nachgewiesen.

Ein Teufelskreis, den es zu durchbrechen gilt
Ein Teufelskreis zwischen der Schädigung der kleinen und der großen Arterien lässt sich anhand der folgenden Beispiele veranschaulichen:

• Ein erhöhtes Wand-zu-Lumen-Verhältnis und eine Verdünnung der kleinen Arterien sind wichtige Faktoren für einen Anstieg des mittleren Blutdrucks;
• der höhere mittlere Blutdruck wiederum erhöht die Steifigkeit der großen Arterien durch die Belastung der steifen Komponenten der Arterienwand bei hohen Blutdruckwerten;
• die erhöhte Steifigkeit der großen Arterien ist eine wichtige Determinante für den erhöhten PP, der wiederum die kleinen Arterien schädigt, wie oben beschrieben, und die Entwicklung einer linksventrikulären Hypertrophie, einer Intima-Media-Verdickung der Karotis und einer Plaqueruptur begünstigt.

Diese verschiedenen Arten von Zielorganschäden sind nachweislich mit kardiovaskulären Ereignissen verbunden. Die antihypertensive Behandlung sollte diesen Teufelskreis durchbrechen, um die Möglichkeiten der Umkehrung von Zielorganschäden zu erhöhen und das Risiko von kardiovaskulären Ereignissen zu verringern. Nicht alle pharmakologischen Klassen sind in dieser Hinsicht gleich. ACE-Hemmer, Angiotensin-II-Rezeptor-Antagonisten, Diuretika und Kalziumkanalblocker haben wiederholt gezeigt, dass sie die arterielle Steifigkeit, den zentralen Blutdruck und den Augmentationsindex sowie die Schädigung der kleinen Arterien verringern. Im Gegensatz dazu haben nicht vasodilatierende Betablocker gegenteilige Wirkungen, d.h. sie erhöhen den zentralen Blutdruck und den Augmentationsindex und verringern die Schädigung der kleinen Arterien nicht.

Diese pharmakodynamischen Daten lassen sich mit großen klinischen Studien vergleichen. In den LIFE-Studien erwiesen sich Behandlungen auf der Basis von Losartan bzw. Amlodipin im Hinblick auf die Verringerung von kardiovaskulären Ereignissen als wirksamer als Behandlungen auf der Basis von Atenolol. Zusammengenommen deuten diese Daten auch darauf hin, dass eine Therapie auf der Grundlage von Aufzeichnungen der Arteria brachialis die Wirkung von Betablockern auf den systolischen Blutdruck in der zentralen Aorta überschätzt und die Wirksamkeit von ACE-Hemmern, Angiotensin-II-Rezeptor-Antagonisten, Diuretika und Kalziumkanalblockern unterschätzt werden kann.