Новые исследования показывают, что интенсивные физические нагрузки могут увеличить риск инсульта у пациентов со стенозом средней или тяжелой степени.

Исследователи смоделировали кровоток в сложной вычислительной модели внутренней сонной артерии (ВСА) на трех стадиях стеноза ― без закупорки, с легкой (30%) закупоркой и с умеренной (50%) закупоркой.Они сравнили эффект вызванного физической нагрузкой повышения частоты сердечных сокращений (140 ударов в минуту) с эффектом двух сердечных сокращений в состоянии покоя (67 и 100 ударов в минуту).

Как и ожидалось, интенсивные физические упражнения были полезны для пациентов со здоровыми артериями и для пациентов с легким стенозом, но они показали потенциальную возможность неблагоприятного воздействия на артерии у пациентов с умеренным или более высоким уровнем стеноза, поскольку увеличивали напряжение сдвига артериальной стенки (ВСС) в зоне стеноза.

“Повышенное напряжение сдвига в зоне стеноза может привести к разрыву стеноза, и разорвавшаяся бляшка затем может попасть непосредственно в мозг через ВСА, блокируя кровоснабжение мозга и вызывая”, – говорит исследователь Сомнат Рой, доктор философии, доцент кафедры машиностроения и Центра вычислительных технологий. и науки о данных, Индийский технологический институт, Харагпур, Индия, сообщили Medscape Medical News.

Исследование было проведено 20 июня по физике жидкостей.

Предсказание, основанное на физике

“На поведение артериального ВСС существенно влияет местная гемодинамика, которая напрямую связана с развитием”, – пишут авторы.

“Нарушенный кровоток в постстенотической области еще больше способствует артериальной дисфункции, активируя различные проатеросклеротические и провоспалительные гены в эндотелиальных клетках”, – добавляют они.

Участки артерий, которые подвергаются низкому или колебательному WSS, “ведут себя как атерогенные участки”. Два гемодинамических параметра — усредненный по времени WSS и индекс колебательного сдвига (OSI) — широко используются для “количественной оценки низкого и изменчивого поведения WSS в артериальном потоке.

“Стеноз внутренних сонных артерий может нарушить кровоснабжение головного мозга и привести к ишемическому инсульту”, – сказал Рой.

Частота сердечных сокращений увеличивается во время физической нагрузки, что приводит к нагрузке на артерии. Предыдущие исследования показали, что в здоровых артериях без атеросклероза или в артериях, которые поражены лишь незначительно, изменение уровня артериального стресса, вызванное физическими упражнениями, является полезным, объяснил он. Однако многие клиницисты путаются в назначении режима физических упражнений пациентам, перенесшим в анамнезе инсульт или закупорку артерий, сказал Рой.

“Мы отметили сообщения о внезапных сосудистых инсультах у людей, подвергающихся интенсивным физическим нагрузкам. Мы отметили, что поведение кровотока в артериях со стенотической закупоркой при высокой частоте сердечных сокращений еще недостаточно изучено.”

В ходе исследования исследователи наблюдали особенности кровотока и уровни напряжения стенок в модели сонной артерии человека при частоте сердечных сокращений, соответствующей таковым в состоянии покоя и при физической нагрузке.

Они использовали вычислительную модель, которая позволила им “решить уравнение массы и импульса кровотока в виртуальной артериальной области”, – сказал Рой. Это привело к “основанному на физике предсказанию того, что может произойти в артерии человека при таких условиях”.

Тщательно назначайте физические упражнения

Исследователи обнаружили, что сильная рециркуляция, вторичная скорость и зона OSI развиваются внутри сильно стенозированной сонной артерии при нормальной частоте сердечных сокращений.

Они заметили, что более высокая частота сердечных сокращений может улучшить состояние артерий за счет снижения OSI, но только при отсутствии стеноза или в случаях легкого стеноза.

Напротив, повышенная частота сердечных сокращений (>120 ударов в минуту) ухудшала состояние артерий с сильным стенозом (закупорка ≥50%), вызывая возникновение нестабильности кровотока, что увеличивает распространение и тяжесть зоны рециркуляции и величину вторичной скорости.

Это приводит к падению давления поперек стеноза и распространению зоны высокого OSI (≥0,2) вниз по течению. Более того, в случаях тяжелого стеноза WSS в горловине стеноза значительно повышается, что может способствовать разрыву бляшки и развитию тромба.

Хотя сам феномен разрыва бляшки не был изучен, “поле напряжения, полученное в результате нашего прогноза для стенозированной артерии при 120 ударах в минуту, предполагает, что риск разрыва бляшки высок”, – отметил Рой.

Затем эта разорвавшаяся бляшка может попасть непосредственно в мозг через ВСА и перекрыть кровоснабжение, вызывая ишемический инсульт. Кроме того, интенсивные физические упражнения также увеличивают риск образования другого стеноза в постстенотической зоне, “расширяя область, подверженную воздействию высоких осциллирующих ВСС”, – сказал он.

Рой надеется, что “детальное понимание особенностей кровотока и распределения нагрузки в стенозированных сонных артериях при различной частоте сердечных сокращений может помочь клиницистам назначать пациентам более оптимальный график физических упражнений”.

Он и его коллеги “рекомендуют регулярно проверять состояние артерий людям, которые интенсивно тренируются в тренажерных залах или выполняют любые другие интенсивные физические упражнения”.

Режимы физических упражнений должны быть “тщательно прописаны” людям с умеренным или тяжелым стенозом или у которых в анамнезе были инсульты “в свете факторов риска, выявленных в ходе исследования”, посоветовал он.

“Новые” находки

Комментируя для Medscape медицинские новости, Симант Чатурведи, доктор медицинских наук, Стюарт Гринбаум, профессор неврологии и директор программы лечения инсульта в Медицинской школе Университета Мэриленда, отметил, что известно, что ВСС увеличивается в суженных (стенозированных) сонных артериях с увеличением частоты сердечных сокращений. Однако наблюдение относительно “различий в частоте сердечных сокращений является новым”, добавил он.

На данном этапе “у поставщиков медицинских услуг может не быть четкого плана действий. Иногда увеличение частоты сердечных сокращений полезно”, – продолжила Чатурведи, которая не принимала участия в исследовании.

“Например, физические упражнения повышают частоту сердечных сокращений и рекомендуются для профилактики сосудистых заболеваний. Возможно, что пациенты с выраженным сужением могут захотеть избежать очень быстрого сердцебиения, но это должно быть индивидуальным решением после консультации с врачом.”

Исследование финансировалось за счет гранта Национальной миссии по суперкомпьютерным технологиям правительства Индии. Рой и соавторы, а также Чатурведи не раскрыли никаких соответствующих финансовых отношений.

Физические жидкости. Опубликовано в Сети 20 июня 2023 года.

Батья Свифт Ясгур, Массачусетс, LSW, является писателем-фрилансером с консультационной практикой в Тинеке, штат Нью-Джерси. Она регулярно публикуется в многочисленных медицинских изданиях, включая Medscape и WebMD, и является автором нескольких книг о здоровье, ориентированных на потребителя, а также книги “За паранджой: наша жизнь в Афганистане и как мы вырвались на свободу” (мемуары двух храбрых афганских сестер, которые рассказали ей свою историю).

Чтобы узнать больше новостей в области неврологии Medscape, присоединяйтесь к нам на и .