CC BY
24
10Э
ПЕДАГОГИКА
УДК 612.17-073.7:612(075.8)
РЕГИСТРАЦИЯ РЕОКАРДИОГРАММЫ (РКГ) -НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ РАЗВИТИЯ СТУДЕНЧЕСКОГО ПРАКТИКУМА ПО НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ
В. А. Правдивцев, А. В. Евсеев, Д. В. Сосин, М. М. Анищенко, В. Р. Кузин
Смоленская государственная медицинская академия
Реография - неинвазивный метод изучения кровотока, основанный на регистрации изменений электрического сопротивления (импеданса) субстрата органа или ткани при пропускании через него низкоамплитудного высокочастотного переменного тока [1, 4]. Во время притока крови совокупное сопротивление органа или ткани уменьшается, во время оттока оно увеличивается. Следовательно, записывая реограмму во времени, можно количественно оценить параметры проходящей крови через исследуемый орган или ткань.
В зависимости от геометрии наложения электродов на различные участки тела можно регистрировать реограмму головного мозга, печени, верхних и нижних конечностей. Особый интерес представляет регистрация реограммы сердца - реокардиограммы (рис. 1), отражающей перемещение объемов крови через сердце на протяжении кардиоцикла. Метод используется в клинической практике для выяснения степени нарушения сердечной гемодинамики, например, при повреждениях клапанного аппарата, при пороках развития сердца [6].
Рис. 1. РКГ человека (а), ЭКГ (б), ФКГ (в). Зубец 3 - отражает перемещение крови через желудочки сердца. Нисходящая часть формируется как результат повышения сопротивления ткани сердца в процессе изгнания крови в сосуды большого и малого круга кровообращения во время систолы желудочков. Восходящая часть зубца - формируется как результат снижения сопротивления ткани в процессе наполнения желудочков сердца кровью во время диастолы
В современных руководствах к практическим занятиям по нормальной физиологии мы не нашли описания работы по регистрации РКГ, приемлемой для выполнения в условиях студенческого практикума по физиологии [2, 3, 4, 5, 7]. С целью восполнения
пробела нами было проведено исследование, ориентированное на отработку техники регистрации РКГ у обездвиженной травяной лягушки Rana temporaria. Выбор лягушки в качестве объекта диктовался тем, что работа ее сердца хорошо изучена не только по
показателю механической активности, но и по показателям реакций на аппликации электролитов, гормонов, различных биологически активных веществ. Следовательно, демонстрация известных феноменов в условиях наблюдения за РКГ дала бы возможность студентам 2-го курса быстрее и глубже уяснить функциональные особенности и фазовые характеристики сократительной активности сердечной мышцы.
Электрод 2 ■ для Электрод 2 - длг Сердце регистрации РКГ регистрации ЭК
Электрод 1 - для Электрод 1 • для регистрации ЭКГ регистрации РКГ
Рис. 2. Обездвиженная лягушка, хорошо просматривается открытое сердце, справа и слева -электроды для регистрации РКГ, сверху и снизу -электроды для регистрации ЭКГ
Для записи РКГ в корреляции с ЭКГ использовали цифровую реографическую установку «РеоСпектр» с выведением данных измерений на экран компьютерного монитора. Подопытную лягушку обездвиживали с помощью миорелаксина. Для получения доступа к сердцу широко вскрывали грудобрюшную полость (рис. 2). Всего было поставлено 20 экспериментов.
Какие трудности вызывали сомнения в успехе выхода на хорошие результаты?
Прежде всего небольшие размеры сердца у лягушки, отсюда - относительно небольшое расстояние между активными электродами, в отличие от того, что имеет место у человека при отведении РКГ.
Далее, при отведении РКГ у человека один электрод обычно размещают в области верхушки, второй - в точке проекции двухстворчатого клапана [6]. У лягушки в силу невозможности идентификации соответствующих позиций электроды решили расположить по обе стороны от сердца - справа и слева (рис. 2).
Как выяснилось, сомнения в конечном итоге были напрасными, поскольку во всех опытах полученные кривые оказались однотипными, вполне удовлетворяющими требуемым стандартам. Типичный пример записей РКГ и ЭКГ приводится на рис. 3.
Что обращает на себя внимание в первую очередь? По базовым параметрам РКГ лягушки во многом повторяет графические закономерности, характерные для РКГ человека. В частности, видно, что на протяжении интервала ST, совпадающего с фазой изгнания крови из сердца, кривая РКГ идет вниз, свидетельствуя об увеличении сопротивления миокарда в связи с уменьшением в нем объема крови во время систолы. Во время диастолы, когда сердце заполняется кровью, кривая РКГ идет вверх, так как сопротивление ткани сердца при этом уменьшается.
Рис. 3. РКГ
(1) лягушки в сопоставлении с ЭКГ (2). Подробности в тексте
Для оценки реактивности РКГ представлялось интересным оценить ее изменения, сопутствующие изменения ЭКГ при воздействии на миокард эффективных растворов KCl и адреналина, весьма специфично действующих на миокард [4, 7].
Данные опыта с использованием KCl приведены на рисунке 4. Хорошо видно, что под влиянием препарата частота работы сердца значимо уменьшается. Нельзя не отметить, что на фоне не очень выраженных изменений ЭКГ изменения РКГ были достаточно представительными - амплитуда колебаний в сравнении с фоном достоверно снизилась, появились
Рис. 4. Влияние на РКГ и ЭКГ аппликации 2 капель 1%-ного раствора KCl
дополнительные колебания, отражающие замедленную скорость диастолического заполнения «расслабленного» сердца кровью.
Противоположные изменения РКГ мы получили в опытах с аппликацией на миокард адреналина, повышающего его возбудимость, проводимость, увеличивающего частоту генерации потенциалов действия клеток-водителя ритма, усиливающего миокардиаль-ную сократимость. Все эти трансформации в работе сердца, как это представлено на рисунке 5, наглядно обнаруживают себя в изменениях и РКГ, и ЭКГ.
Выводы
1. Компьютерный реограф «Реоспектр» показал высокую чувствительность и надежность в условиях расположения электродов в малом объеме тканей при работе на мелких лабораторных животных.
2. Полученные результаты регистрации РКГ при проведении опытов на травяных лягушках следует признать адекватными.
3. Разработанную методику регистрации РКГ и ЭКГ в опытах на травяных лягушках можно рекомендовать для включения в студенческий практикум.
4. Разработанную методику регистрации РКГ и ЭКГ можно рекомендовать при проведении экспериментов на крысах, кошках с целью объективной оценки изменений электрических свойств, сократительной активности миокарда при различных тестирующих воздействиях на организм в целом.
Рис. 5. Влияние на РКГ и ЭКГ аппликации 4 капель 0,05%-ного раствора адреналина
литература
1. Буреш Я., Петрань М., Захар И. // Электрофизиологические методы исследования. - М.: Изд-во иностранной литературы, 1962. - 454 с.
2. Практикум по нормальной физиологии / Под ред Н. А. Агаджаняна и А. В. Коробкова. - М: Изд-во МГУ, 1978. -315 с.
3. Руководство к большому практикуму по физиологии сердца / Под ред. М. Г. Удельнова. - М: Изд-во МГУ, 1978.
- 144 с.
4. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии / Под ред. К. В. Судакова, А. В. Котова, Т. Н. Лосевой. - М.: Медицина, 2002. - 702 с.
5. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии / Под ред. С. М. Будылиной, В. М. Смирнова.
- М.: Академия, 2005. - 333 с..
6. Тумановский М. Н., Сафонов Ю. Д. // Функциональная диагностика заболеваний сердца. - М.: Медицина, 1964.
- 407 с.
7. Экспериментальная физиология / Под ред. Б. Л. Эндрю. - М: Изд-во Мир, 1974. - 350 с.
УДК 616. 015. 08
ВЛИЯНИЕ АДРЕНАЛИНА НА СЕРДЦЕ ЛЯГУШКИ В УСЛОВИЯХ ТЕРМИЧЕСКОГО НЕКРОЗА МИОКАРДА
Повреждение сердечной мышцы у человека часто сопровождается нарушением динамики процессов возбуждения и сокращения миокарда. Нередко в качестве средства восстановления функционального статуса миокарда используют адреналин. Вместе с тем известно, что модальность действия гормона зависит от его концентрации. Так, в физиологических концентрациях гормон оказывает положительное инотропное и хронотропное действие на сердце, при повышенных концентрациях наблюдается его токсическое действие, сопровождающееся отрицательным инотропным и хронотропным действием на сердце [2].
Настоящая работа проведена с целью отработки модели, демонстрирующей в эксперименте феномен влияния аппликаций адреналина разной концентрации на сердце лягушки в условиях термического повреждения миокарда - аналога его «инфарктного» состояния.
Методика. Для регистрации ЭКГ использовали цифровой электрокардиограф «Реоспектр», стальные игольчатые электроды, раствор Рингера для холоднокровных, набор инструментов, зонд, спиртовку. Лягушке подкожно вводили 1 мл 1%-ного раствора миорелаксина для обездвиживания, затем ее укладывали на препаровальный столик спинкой вниз, обнажали сердце. Для регистрации ЭКГ игольчатые электроды вкалывали в мышцы передних и задних лапок [1]. Термическое повреждение вызывали раскаленным зондом, который прикладывали к передней стенке миокарда желудочка.
Л. Ю. Путенкова, Л. П. Нарезкина, Н. М. Осипов
Смоленская государственная медицинская академия
Результаты работы. На рис. 1-1, 2-1 представлены ЭКГ интактной лягушки, на которой отчетливо видны основные зубцы Р, Q, R, S, Т. Частота следования сердечных циклов - порядка 30 в минуту.
На рис. 1-2, 2-2 приводятся типичные изменения ЭКГ после локального термического повреждения области передней стенки миокарда желудочка. В частности, наблюдали подъем сегмента ST, некоторое удлинение интервала Q-T, инверсию зубца Т. В целом изменения ЭКГ были следствием того, что отводящий электрод, расположенный вблизи участка очага некроза, стал менее активным (практически индифферентным), второй - более активный электрод в этом случае начинает регистрировать зональную электрограмму, представляющую собой алгебраическую сумму элементарных потенциалов действия типичных кардиомиоцитов.
Наносим на сердце 4 капли 0,05%-ного раствора адреналина. При наличии повреждения миокарда аппликация адреналина в указанной концентрации обычно вызывала увеличение частоты сердечных циклов. ЭКГ-признаки «инфаркта» на данной стадии эксперимента регрессировали (рис. 2-3), что проявлялось в уменьшении отклонения сегмента ST от изолинии, уменьшении длительности комплекса QRS.
В литературе приводятся данные относительно механизма влияния умеренных и повышенных концентраций адреналина при ишемии миокарда [2, 3]. Как известно, подъем уровня катехоламинов в циркулирующей крови является стандартной реакцией организ-
