Взаимосвязь параметров гемодинамики и мозгового кровотока у подростков Магадана

Размещено на http://www.allbest.ru/

9

ВЗАИМОСВЯЗЬ ПАРАМЕТРОВ ГЕМОДИНАМИКИ И МОЗГОВОГО КРОВОТОКА У ПОДРОСТКОВ МАГАДАНА

Бурых Э.А.

Состояние организма детей и подростков является чутким индикатором степени воздействия на него экстремальных условий окружающей среды. На Крайнем Севере совокупное воздействие на человека комплекса негативных природно-климатических и социально-экологических факторов приводит к стойкому изменению его функциональных резервов и ухудшению показателей здоровья. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы может выступать в качестве интегрального показателя, характеризующего адаптивные перестройки организма человека к изменяющимся условиям окружающей среды Миррахимов, Гольдберг, 1978; Айдаралиев, Максимов, 1988; Баевский и др., 1984]. Особое значение этот фактор приобретает на Севере, где условия среды предъявляют повышенные требования к механизмам адаптации Казначеев, 1980; Авцын и др., 1985]. Ортостатическая проба является простым и эффективным способом оценки не только функционального резерва сердечно-сосудистой системы и механизмов вариабельности кардиоритма, но и состояния динамики мозгового кровотока Вейн и др., 1991; Медведев и др., 2002; Киселев и др., 2005]. Однако сопоставление параметров центральной и мозговой гемодинамики до сих пор остается актуальной проблемой как в теоретическом, так и в практическом отношении.

МЕТОДИКА

В исследовании принимали участие 63 подростка в возрасте 14-16 лет, 28 мальчиков и 35 девочек г. Магадана. При клиническом осмотре и анамнестическом обследовании у них не было выявлено признаков сердечной и мозговой патологии. Ортостатическая проба проводилась по схеме: 5 мин лежа, 5 мин стоя. Артериальное давление измеряли на 1-ой, 3-ей и 5-ой мин в положении лежа и на 1-ой, 2-ой, 3-ей и 5-ой мин в положении стоя. Непрерывно регистрировали электрокардиограмму (ЭЭГ) и реоэнцефалограмму (РЭГ) от фронто-мастоидальных отведений слева и справа. В дальнейшем использовали усредненные по двум отведениям оценки показателей РЭГ. Оценкой ударного объема мозгового кровотока служила амплитуда реограммы (АРГ). Показателем минутного объема мозгового кровотока (ПМОМК) служила величина АРГ·ЧСС, где ЧСС - частота сердечных сокращений. Для оценки тонуса мозговых сосудов использовали показатель тонуса мозговых сосудов (ПТС) и дикротический индекс (ДКИ) Яруллин, 1983]. ПТС рассчитывался как отношение T_макс/T_кц, где T_макс - время от начала кардиоцикла до максимума реограммы, а T_кц - длительность кардиоцикла. ДКИ оценивали как отношение амплитуды дикротической инцизуры к амплитуде реограммы. Помимо абсолютных значений рассчитывали относительные величины прироста всех показателей на различных минутах ортопробы по отношению к величине, измеренной в положении лежа. При сопоставлении различных параметров использовали оценку корреляции по Пирсону Урбах, 1964]. Оценка статистических показателей проводилась отдельно в группах мальчиков и девочек.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Таблица 1 Показатели гемодинамики при ортостатической пробе у подростков г. Магадана

* достоверно при р ? 0,05 между показателями в покое и ортостазе

Средние по группам оценки различных показателей в покое и между 3-5-ой мин ортопробы представлены в табл. 1. Анализируемые результаты находятся в соответствии с имеющимися в литературе данными о гемодинамических изменениях при ортопробе, когда ударный объем сердца снижается вследствие депонирования крови в сосудах нижних конечностей и уменьшения венозного возврата крови.

Следует отметить, что это вызывает компенсаторные приспособительные реакции, запускаемые от артериальных барорецепторов - повышение тонуса резистивных и емкостных сосудов, увеличение частоты сердечных сокращений Smith, 1974]. Общее периферическое сопротивление кровотоку при переходе из горизонтального в вертикальное положение возрастает, что находит свое отражение в повышении диастолического артериального давления. Увеличение дикротического индекса свидетельствует и об увеличении тонуса артериол и венул мозга.

Очевидно, что значение повышения тонуса мозговых сосудов для церебрального кровотока - неоднозначное. С одной стороны, спазм сосудов препятствует падению артериального давления в кровеносном русле мозга ниже «критического» уровня. С другой стороны, спазм сосудов может быть непосредственной причиной уменьшения кровотока. Поэтому представляет интерес оценить, в каком отношении находятся параметры системной и церебральной гемодинамики и тонуса мозговых сосудов в покое и при ортопробе.

В табл. 2 приведены данные о корреляции различных параметров центрального и мозгового кровотока в состоянии покоя у подростков Магадана.

Таблица 2 Коэффициенты корреляции между различными гемодинамическими показателями у подростков г. Магадана в покое (мальчики/девочки)

Примечание: полужирным шрифтом выделены статистически значимые значения корреляций

В покое наблюдается значимая положительная корреляция между ЧСС и ПМОМК, в большей степени выраженная у мальчиков: 0,77, и в меньшей степени у девочек: 0,43.

Это может показаться тривиальным, поскольку ПМОМК является произведением АРГ на ЧСС, что могло быть справедливым, если бы последние два параметра были абсолютно независимыми.

Однако АРГ отражает величину ударного объема мозгового кровотока, который является частью ударного объема сердца.

В свою очередь, ЧСС и ударный объем сердца не являются независимыми величинами, поскольку последний зависит от длительности кровенаполнения сердца, то есть от длительности кардиоцикла.

Так известно, что при ортопробе в первые минуты ЧСС существенно возрастает, и одновременно наблюдается снижение ударного объема сердца Smith, 1974]. В то же время было показано, что при гипоксической гипоксии, несмотря на значительный рост частоты пульса, минутный объем кровообращения меняется незначительно, что также свидетельствует об отрицательной зависимости между ЧСС и ударным объемом сердца Бурых и др., 2002]. Вероятно, это же обстоятельство лежит и в основе отрицательной взаимосвязи между ЧСС и АРГ при ортопробе у мальчиков г. Магадана (табл. 3).

Таблица 3 Коэффициенты корреляции между различными гемодинамическими показателями у подростков г. Магадана при ортопробе (мальчики/девочки)

Примечание: полужирным шрифтом выделены статистически значимые значения корреляций

Однако в покое у мальчиков наблюдается положительная зависимость между этими показателями. И здесь следует учитывать то обстоятельство, что ударный объем сердца определяется не только длительностью кардиоцикла, но и различными инотропными влияниями на сердце, меняющими ударный объем Smith, 1974]. С другой стороны, ударный объем мозгового кровотока зависит не только от величины ударного объема сердца, но и от емкости мозгового русла, и тех факторов, которые его определяют, в частности, от тонуса мозговых сосудов. Очевидно, при разных функциональных состояниях и уровнях ЧСС различные факторы могут дифференцированно влиять на величину ударного объема мозгового кровотока. При относительно низкой ЧСС больше сказываются сосудистые факторы, а при более высокой - большую роль играет длительность кардиоцикла. От этого, в свою очередь, зависит взаимосвязь ЧСС и мозгового кровотока. Так, у мальчиков в покое наблюдается положительная корреляция между АРГ и ЧСС: 0,37, поэтому положительно коррелируют между собой и ЧСС с ПМОМК: 0,77. У девочек корреляция между АРГ и ЧСС в покое на уровне 0. Поэтому и связь между ЧСС и ПМОМК, хотя и достоверна: 0,40, но все же меньше, чем у мальчиков.

При ортопробе возрастает роль длительности кардиоцикла в определении ударного объема сердца и мозгового кровотока, поэтому проявляет себя отрицательная корреляция между АРГ и ЧСС. В силу этого связь между ЧСС и ПМОМК (произведением АРГ на ЧСС) становится менее однозначной. Обращает на себя внимание высокая положительная корреляция между ЧСС и показателями тонуса сосудов - ПТС, наблюдаемая у мальчиков и девочек в покое и у мальчиков при ортопробе, что, на наш взгляд, определяется не только и не столько тонусом сосудов. В теории и практике реографии принято рассчитывать ПТС как отношение отрезка времени от начала кардиоцикла до появления максимума реограммы к длительности кардиоцикла Яруллин, 1983]. При относительно мало изменяющемся кардиоцикле на вариативность ПТС в большей мере влияют факторы, определяющие скорость продвижения объема крови по кровеносному руслу, которая оказывается более низкой при высоком тонусе сосудов и более высокой при низком тонусе. Однако при более значительной вариабельности длительности кардиоцикла относительное положение максимума реограммы в большей степени зависит от длительности кардиоцикла. С увеличением длительности кардиоинтервала ПТС уменьшается, а с уменьшением длительности - увеличивается. Именно поэтому наблюдается высокая положительная корреляция между ЧСС и ПТС. В то же время у девочек при ортопробе уже нет достоверной положительной корреляции между ЧСС и ПТС. Вероятно, это связано с тем, что фактор длительности кардиоцикла уже не играет здесь доминирующей роли вследствие усиления влияния собственно сосудистых механизмов.

Об усилении роли сосудистых механизмов мозга свидетельствуют также достоверный рост ДКИ реограммы при ортопробе. Этот показатель принято связывать с тонусом артериол, прекапилляров и венул. Выше уже обсуждалась неоднозначная роль увеличения тонуса сосудов этого типа в определении объема регионарного кровообращения. С одной стороны, она нужна для стабилизации кровяного давления в мозговом русле, с другой - может способствовать уменьшению кровотока. Поэтому для сохранения кровотока на достаточном уровне необходима компенсация этой реакции за счет усиления ЧСС. Вероятно, именно поэтому при ортопробе и у мальчиков и у девочек наблюдается достоверная отрицательная корреляция между ДКИ и ЧСС.

Анализ математической структуры кардиоритма выявил, что при переходе из горизонтального положения в вертикальное резко уменьшается вариационный размах R-R интервалов у мальчиков с 923 ± 48 мс до 652 ± 59 мс и у девочек с 810 ± 50 мс до 612 ± 71 мс. Индекс функционального напряжения (по Р. М. Баевскому, 1979) увеличился как у мальчиков, так и у девочек, почти в 2 раза, составив в покое 85 ± 13 усл. ед., а во время первых 2-х мин ортостаза 168 ± 24 усл. ед. При этом показатель активности регуляторных систем также увеличился с 4,2 ± 0,4 до 7,1 усл. ед., что согласно классификации донозологических состояний может расцениваться организмом как состояние близкое к срыву адаптационных процессов Баевский, Берсенева, 1997]. На это также указывает структура стохастических процессов кардиоритма, где преобладающими становятся модели авторегрессии высоких порядков и скользящего среднего.

Таким образом, весь комплекс проведенных исследований кардиогемодинамики и мозгового кровообращения указывает на недостаточный уровень функциональных резервов исследуемых физиологических систем у подростков, постоянных жителей Магаданской области, что, по всей видимости, связано с хроническим воздействием на их организм климато-географических факторов Севера, детальный анализ влияния которых на здоровье был опубликован ранее Максимов, Пегова, 2006].

ортостатическая проба мозг гемодинамика подросток

Список литературы

1. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Марачев А.Г. Патология человека на Севере. М. : Медицина, 1985. 235 с.

2. Айдаралиев А.А., Максимов А.Л. Адаптация человека к экстремальным условиям: опыт прогнозирования. Л. : Наука, 1988. 126 с.

3. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. М. : Медицина, 1979. 295 с.

4 .Баевский Р.М., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. М. : Медицина, 1997. 233 с.

5. Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. М. : Наука, 1984. 221 с.

6. Бурых Э.А., Нестеров С.В., Сороко С.И., Волков Н.Ю. Взаимоотношения динамики мозгового кровотока и биоэлектрической активности мозга у человека при острой экспериментальной гипоксии // Физиология человека. 2002. Т. 28, № 6. С. 24-31.

7. Вейн А.М., Вознесенская Т.Г., Голубев В.Д. Заболевания вегетативной нервной системы. М. : Медицина, 1991. 624 с.

8. Казначеев В.П. Механизмы адаптации человека в условиях высоких широт. Л. : Медицина, 1980. 197 с.

9. Киселев А.Р., Киричук В.Ф., Гриднев В.И., Колижирина О.М. Оценка вегетативного управления сердцем на основе спектрального анализа вариабельности сердечного ритма // физиология человека. 2005. Т. 31, № 6. С. 37-43.

10. Максимов А.Л., Пегова Е.В. Особенности взаимосвязи функциональных показателей и факторов среды при оценке здоровья у подростков Приморского края и Магаданской области // Экология человека. 2006. № 9. С. 13-18.

11. Медведев М.А., Загулова Д.В., Нестеренко А.И., Васильев В.Н. Значимость личностных особенностей при интерпретации показателей спектральных составляющих сердечного ритма // Физиология человека. 2002. Т. 28, № 3. С. 54-60.

12. Миррахимов М.М., Гольдберг П.Н. Горная медицина. Фрунзе : Илим, 1978. 180 с.

13. Урбах В.Ю. Биометрические методы. М. : Наука, 1964. 415 с.

14. Яруллин Х.Х. Клиническая реоэнцефалография. М. : Медицина, 1983. 272 с.

15. Smith О. А. Reflex and central mechanisms involved in the control of the heart and circulation // Ann. Rev. Physiol. 1974. V. 36. Р. 93-108.

Размещено на Allbest.ru