Компьютерная Модель Объясняет Высокое Кровяное Давление


Если вы не медик, то, вероятно, вы, как и я, думали, что мы знаем большинство основ того, что вызывает высокое кровяное давление с возрастом. Оказывается, на самом деле мы этого не делали, и теперь новая компьютерная модель проливает свет на истинную причину высокого кровяного давления.

Существует много причин высокого кровяного давления, но большинство случаев необъяснимы. Реальная ситуация такова, что мы действительно не знаем основного механизма, вызывающего высокое кровяное давление, и просто имеем длинный список коррелирующих, то есть вовлеченных, факторов – возраст, недостаток физических упражнений, ожирение и так далее. 

Вы можете подумать, что способ выяснить, что вызывает высокое кровяное давление, – это провести биологические эксперименты, но Клас Х. Петтерсен, Скотт М. Бугенхаген, Джаваид Науман, Даниэль А. Борода и Стиг В. Омхольт из Норвежского университета естественных наук решили эту проблему совершенно по-другому. Они построили компьютерную модель кровотока, включив в нее достаточно деталей, чтобы убедиться, что она точно имитирует известные изменения АД в заданных ситуациях. 

Что известно о контроле АД, так это то, что в стенках крупных артерий имеются датчики давления. Предполагается, что они обеспечивают обратную связь, необходимую сердцу для поддержания АД в нормальных пределах – так называемый барорефлекс. Однако также известно, что по мере старения организма механизм обратной связи или контроля, по-видимому, выходит из строя, и АД повышается. 

Переменные и отношения модели

Простая теория, для проверки которой была разработана модель, заключается в том, может ли эта неспособность системы регулировать себя быть вызвана потерей эластичности кровеносных сосудов. Может быть, датчики реагируют на напряжение в стенках кровеносных сосудов, и если они затвердевают и теряют свою эластичность, обратная связь, создаваемая датчиками, уменьшается? 

“Используя эмпирически хорошо ограниченные компьютерные модели, описывающие связанную функцию барорецепторного рефлекса и механику системы кровообращения, мы количественно демонстрируем, что артериальная жесткость кажется достаточной для объяснения возрастного возникновения гипертонии.”

Изменение напряжения v давления с возрастом

Вероятно, существует вклад в увеличение АД с возрастом из-за жесткости артерий, но модель ясно показала, что на самом деле этого было достаточно, чтобы объяснить всю потерю регуляции. Это означает, что барорефлекс может работать идеально, но изменения в механических свойствах трубок, которые несут кровь, заставляют его недооценивать АД. 

“Механогенная гипотеза тесно связана с тем фактом, что барорецепторы реагируют не на изменения кровяного давления, а на изменения напряжения, и поэтому, вероятно, дезинформируют симпатическую систему о фактическом положении дел, когда они расположены в менее послушных сосудах.”

Доказательством того, что модель точно отражает поведение всей системы, является то, что она воспроизводит результаты основных исследований АД с возрастом и моделирует чувствительность системы к маневру Вальсальвы у субъектов разного возраста. Маневр Вальсальвы увеличивает АД, когда испытуемый тяжело выдыхает против закрытых дыхательных путей. 

Это может обеспечить новые пути создания лекарств для снижения АД у стареющего населения. 

“Наконец, наши результаты показывают, что артериальная жесткость представляет собой терапевтическую цель, с помощью которой мы можем использовать неповрежденный механизм для интегрированной регуляции кровяного давления.”

Очевидно, что компьютерному моделированию еще предстоит проделать большую работу по пониманию физиологии.


Добавить комментарий