CC BY
8УДК 612.13; 616-07 DOI: 10.36028/2308-8826-2023-11-1-18-23
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГЕМОДИНАМИКИ СЛАБОСЛЫШАЩИХ ДЕВУШЕК
А.М. Головачев1, Р.Г. Биктемирова1, Т.Л. Зефиров1, Э.И. Биктемирова2
1Казанский федеральный университет, Казань, Россия 2Казанский архитектурно-строительный университет, Казань, Россия
Аннотация
Наряду с общепризнанными показателями деятельности сердечно-сосудистой системы (ССС), такими как минутный объем кровообращения (МОК) и ударный объем кровообращения (УОК), интерес представляют интегральные показатели гемодинамики, характеризующие скорость кровотока и расстояние, преодолеваемое кровью по артериальной системе после систолы желудочков. Их оценка актуальна в связи с возможностью их прямого измерения с помощью УЗ-методов в режиме реального времени в отличие от оценки МОК и УОК, значения которых рассчитываются. Изучение особенностей реакции гемодинамики на физическую нагрузку у лиц с нарушениями слуха имеет особую важность, в связи с тем что организм слабослышащего человека развивался в условиях сниженной двигательной активности. Цель. Оценка интегральных показателей гемодинамики у девушек с нарушениями слуха. Методы. Проведены измерения параметров гемодинамики в режиме реального времени с помощью ультразвукового монитора USCOM 1-A у девушек 16-20 лет с различной степенью потери слуха и у их сверстниц без нарушения слуха. Мы анализировали следующие параметры гемодинамики в покое и после динамической нагрузки: интеграл скорости кровотока (vti), показатель расстояния в минуту (MD). Результаты. Выявлено более позднее восстановление показателей MD и vti у девушек с нарушениями слуха после динамической нагрузки, чем у девушек без нарушения слуха.
Выводы. Полученные данные свидетельствуют о более медленном начале реакции на динамическую нагрузку и медленном восстановлении показателей скорости кровотока у девушек с нарушениями слуха. Различия в динамике значений интегральных показателей в восстановительном периоде могут говорить об особенностях реакции гемодинамики девушек 16-20 лет с нарушением слуха. Ключевые слова: интегральные показатели гемодинамики, нарушения слуха, УЗ-исследования.
INTEGRAL INDICATORS OF HEMODYNAMICS OF HEARING-IMPAIRED GIRLS
A.M. Golovachev1, argogo@list.ru; ORCID:0000-0001-7892-2388
R.G. Biktemirova\ RGBiktemirova@kpfu.ru; ORCID: 0000-0002-0416-5342
T.L. Zefirov\ Timur.Zefirov@kpfu.ru; ORCID: 0000-0001-9557-1639
E.I. Biktemirova2, bikti77@yahoo.com; ORCID: 0000-0002-4165-3134
1Kazan Federal University, Kazan, Russia
2Kazan State University of Architecture and Civil Engineering, Kazan, Russia Abstract
Along with the generally recognized indicators of the activity of the cardiovascular system (CCC), such as minute volume of blood circulation (MOK) and stroke volume of blood circulation (УОК), integral hemodynamic indicators characterizing the speed of blood flow and the distance traveled by blood through the arterial system after ventricular systole are of interest. Their assessment is relevant due to the possibility of their direct measurement using ultrasound methods in real time, in contrast to the assessment of the МОК and УОК, the values of which are calculated. The study of the features of the hemodynamic response to physical activity in persons with hearing impairments is of particular importance, due to the fact that the body of a hearing-impaired person developed in conditions of reduced motor activity.
The research purpose - assessment of integral hemodynamic parameters in girls with hearing impairments. Methods of the research. Hemodynamic parameters were measured in real time using a SYSCOM 1-A ultrasound monitor in 16-20-year-old girls with varying degrees of hearing loss and in their peers without hearing impairment. We analyzed the following parameters of hemodynamics at rest and after dynamic exercise: integral of blood flow velocity (vti), distance per minute (MD).
Research results. A later recovery of MD and vti indices was revealed in girls with hearing impairments after dynamic exercise than in girls without hearing impairment.
Conclusion. The data obtained indicate a slower onset of response to dynamic load and a slow recovery of blood flow velocity in girls with hearing impairments. Differences in the dynamics of the values of integral indicators in the recovery period may indicate the peculiarities of the hemodynamic reaction of girls aged 16-20 with hearing impairment.
Keywords: integral haemodynamic indices, hearing impairment, ultrasound examinations.
ВВЕДЕНИЕ
Общепризнанными показателями деятельности сердечно-сосудистой системы (ССС) являются такие показатели гемодинамики, как минутный объем кровообращения (МОК) и ударный объем кровообращения (УОК). Данные показатели характеризуют общее состояние гемодинамики; с их помощью можно оценить особенности сердечного выброса, постнагрузки, вклада сердечного и сосудистого компонентов в работу всей системы. Таким образом, МОК и УОК являются важнейшими показателями деятельности всей системы в общем, что характеризует их как интегральные показатели. Однако следует признать, что не всегда можно прямыми методами измерить данные показатели. На помощь современному специалисту, изучающему либо диагностирующему состояние ССС, могут прийти ультразвуковые (УЗ) исследования, которые позволяют непосредственно измерить диаметр сосуда, расстояние, пройденное клетками крови по нему, и рассчитать, исходя из полученных данных, УОК и МОК. В связи с вышесказанным следует отметить, что показатель расстояния, преодолеваемого кровью по сосудам, является первичным, так как его можно получить УЗ-методами измерения прямым способом в режиме реального времени, в то время как значения УОК и МОК получаем только расчетными методами. Кроме того, для расчета УОК мы используем значение диаметра просвета сосуда, которое не может быть постоянной величиной на протяжении всего сосуда. Таким образом, анализ УОК в некоторых случаях может оказаться недостаточно прецизионным. Более того, объем выбрасываемой сердцем крови, несмотря на очевидную важность показателя, не дает представления о продвижении измеренного объема крови по аорте и артериям, а следовательно, не позволяет всецело оценить работу как сердечной, так и сосудистой
системы. При этом измерение скорости и расстояния способно дать информацию о состоянии артериальной системы, а именно, насколько она способна провести выброшенный объем крови, чем косвенно можно охарактеризовать ее эластичность. В свою очередь, анализ данного показателя необходим для оценки риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний [3,4,5].
В настоящее время в источниках, посвященных УЗ-исследованиям гемодинамики, отмечается в первую очередь получение значения расстояния, пройденного клетками крови за минуту, и дальнейший расчет УОК, МОК, сердечного индекса (СИ) и других показателей деятельности ССС [6,7]. Показатель расстояния, помимо того что является также интегральным, имеет особую ценность в связи с тем, что можно получить его значения в реальном времени, не рассчитывая их, исходя из других показателей. Кроме того, значения скорости и расстояния, преодолеваемого клетками крови за минуту и за одну систолу, используются для расчета МОК и УОК, а также являются их косвенными признаками. То есть, анализируя показатели скорости и расстояния, возможно косвенно сделать вывод об объеме выброса крови. Актуальность анализа интегральных показателей гемодинамики состоит в том, что с помощью него можно оценить особенности работы ССС под воздействием каких-либо факторов. Одним из таких факторов является ограничение в двигательной активности с раннего возраста в связи с нарушением деятельности анализаторов. В частности, имеются предположения о влиянии слуховой депривации на развитие систем регуляции гемодинамики и механизмов адаптации на различные виды нагрузок в онтогенезе [10,1,2]. Таким образом, изучение особенностей реакции ССС на физическую нагрузку у лиц с нарушениями слуха имеет особую важность.
Целью нашего исследования являлась оценка интегральных показателей скорости выброса крови и расстояния, преодолеваемого кровью в аорте после систолы, у слабослышащих девушек.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование гемодинамических параметров проводилось у 39 девушек в возрасте 16-20 лет. Из числа принявших участие в исследовании девушек 21 имела патологию слуха различной этиологии и степени тяжести, 18 не имели в анамнезе выраженных отклонений в состоянии ССС и в работе анализаторов и составили контрольную группу.
Измерения параметров гемодинамики проводились с помощью ультразвукового (УЗ) монитора сердечного выброса (USCOM 1-А, Ultrasound Cardiac Output Monitor, Австралия), оснащенного датчиком с частотой 2,2 МГц, в режиме AV (aortic valve, выброс в аорту). Датчик позиционировался в супрастернальном положении, что позволяло направлять УЗ сигнал непосредственно в просвет аорты. Отраженный от клеток крови сигнал улавливался датчиком и передавал данные о скорости их передвижения и пройденном расстоянии. Таким образом, значения на экране монитора являются измеренными in vivo, что позволяет говорить о более точной передаче ситуации, происходящей в аорте после сердечных сокращений, чем при получении значения объема выброса крови, исходя из данных о диаметре
просвета сосуда. Точность измерений с помощью данного метода сопоставима с инвазивны-ми методами изучения гемодинамики и другими УЗ-методами [6,7].
Все измерения проводились в покое (перед проведением УЗ-исследования в состоянии покоя обследуемые находились в горизонтальном положении в течение 5 минут), а также после проведения функциональной пробы, а именно динамической нагрузки (проба Мартине-Куше-левского). После выполнения пробы измерения проводились на 1-й, 3-й, 5-й и 7-й минутах восстановительного периода.
После настройки датчика и получения требуемого изображения на экране монитора продолжали измерение в течение 1 минуты с выбором практически одинаковых по амплитуде пиков в количестве от 5 до 8 с равным интервалом между ними. Средние значения при этом были отобраны для дальнейшего анализа. Получены и проанализированы значения показателей гемодинамики:
- vti. Интеграл скорости кровотока, или расстояние удара. Представляет собой расстояние в сантиметрах (см), которое одинарный рефлектор проходит за цикл и определяется как зона кровотока. Данный показатель используется для расчета значения УОК по формуле yOK=vti*CSA, где CSA — площадь поперечного сечения просвета аортального клапана [3];
- MD. Расстояние в минуту. Расстояние в метрах, которое в результате выброса из сердца кровяная клетка проходит за минуту (м/мин).
Таблица - Динамика значений показателей скорости кровотока (vti, MD) у девушек 16-20 лет с нарушениями и без нарушений слуха после динамической нагрузки (М±а)
Table - Dynamics of values of blood flow velocity (vti, MD) in girls aged 16-20 with and without hearing impairments after dynamic load (M ±a)
До нагрузки / После динамической нагрузки / After the load
Before the load на 1-й / 1st на 3-й / 3d на 5-й / 5th на 7-й / 7th
Показатели гемодинамики девушки с нарушениями слуха / girls with hearing impairment девушки без нарушений слуха / healthy girls девушки с нарушениями слуха / girls with hearing impairment девушки без нарушений слуха / healthy girls девушки с нарушениями слуха / girls with hearing impairment девушки без нарушений слуха / healthy girls девушки с нарушениями слуха / girls with hearing impairment девушки без нарушений слуха / healthy girls девушки с нарушениями слуха / girls with hearing impairment девушки без нарушений слуха / healthy girls
vti, см/sm 30,6±5,06 28,8±4,68 33,1±4,74 31,8±5,31 33,2±4,09 31,6±5,28 33,6±4,02 31,0±4,34 32,3±4,93 30,0±4,28
Д 8,09% 10,21% 8,40% 9,44% 9,80% 7,51% 5,60% 4,05%
P(A) 0,039681167
MD mpm 23,2±5,19 21,8±5,21 27,7±6,50 26,1±5,56 27,4±7,12 24,7±5,50 27,5±7,14 24,5±4,94 26,8±7,15 23,3±4,51
Д 19,30% 19,64% 18,28% 13,27% 18,48% 12,50% 15,77% 6,89%
р(Д) 0,018050989 0,022902812 0,033308976 0,031797975
Примечание: p - значение вероятности различий показателя по сравнению с его значением в покое (однофакторный дисперсионный анализ)
Note: p - the probability of differences in the indicator compared to its value in rest (one-way analysis of variance)
Это значение сердечного выброса (МОК), которое не зависит от площади поперечного сечения. MD = 4CC*vti.
В связи с тем, что расстояние удара (vti) является по сути интегралом скорости кровотока, а расстояние в минуту (MD) отражает скорость кровотока в м/мин, можно охарактеризовать оба показателя гемодинамики как показатели скорости кровотока.
Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью компьютерной программы Biostat, используя t-критерий Стью-дента. Все средние значения в тексте представлены в виде М±о. Различия считались статистически значимыми при р <0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Показатель расстояния, прошедшего клетками крови за минуту (MD), увеличивался на 1-й минуте после динамической нагрузки у девушек с нарушениями и без нарушений слуха (p<0,05). После 1-й минуты MD стал снижаться у девушек без нарушений слуха, в то время как у девушек с нарушениями слуха не наблюдалось снижение вплоть до 5-й минуты восстановительного периода (p<0,05).
Показатель расстояния, прошедшего клетками крови за одно сердечное сокращение (vti), достоверно повысился только у девушек с нару-
шениями слуха и только на 5-й минуте после динамической нагрузки. У девушек с нарушениями слуха после динамической нагрузки значения повышались до 5-й минуты и достигли значения, которое достоверно отличалось от исходного (р<0,05) (таблица). Таким образом, можно отметить, что значения показателя MD после динамической нагрузки у девушек 16-20 лет с нарушениями слуха практически не снижались вплоть до 5-й минуты наблюдений, что свидетельствует об особенностях сформированного механизма срочной адаптации на динамическую нагрузку. Анализируя изменения показателя скорости кровотока уй, следует отметить, что у девушек с нарушениями слуха после динамической нагрузки значения повышались до 5-й минуты и достигли значения, которое достоверно отличалось от исходного (р<0,05). Таким образом, восстановление у них началось только после 5-й минуты, в то время как у девушек без нарушений слуха уже после первой минуты наблюдалось снижение показателя.
Как видно из представленных графиков (рисунок), восстановление показателей MD и уй у девушек с нарушениями слуха началось только после 5-й минуты, в то время как у девушек без нарушений слуха уже после первой минуты наблюдалось снижение показателя, что и свидетельствовало о более медленном начале реакции
A Vti, %
12,00% 10,00% 8,00% 6,00% 4,00% 2,00% 0,00%
A MD, % 25,00%
20,00% 15,00% 10,00% 5,00% 0,00%
Покой/At rest 1 мин/Ist min 3 мин/3 min 5 мин/5 min 7 мин/7 min
Девушки с нарушениями слуха / Girls with hearing impairment
Девушки без нарушений слуха / Healthy girls
Покой/At rest 1 мин/ist min 3 мин/3 min 5 мин/5 min 7 мин/7 min
Девушки с нарушениями слуха / Girls with hearing impairment
Девушки без нарушений слуха / Healthy girls
Рисунок - Изменения показателей расстояния, прошедшего клетками крови за одно сердечное сокращение (vti) и за минуту (MD) после динамической нагрузки, у девушек с нарушениями и без нарушений слуха
Примечания: * - статистически значимое отличие показателя по сравнению с его значением в покое у девушек с нарушениями слуха (р <0,05, однофакторный дисперсионный анализ).
+ - статистически значимое отличие показателя по сравнению с его значением в покое у девушек без нарушений слуха (р<0,05, однофакторный дисперсионный анализ)
Figure - Changes in indicators of the distance traveled by blood cells in one heartbeat (vti) and in a minute (MD) after dynamic exercise, in girls with and without hearing impairments
Notes: * - statistically significant difference of an indicator in comparison with its value in rest in girls with hearing impairments (p<0.05, one-way analysis of variance).
+ - statistically significant difference of an indicator in comparison with its value in rest in girls without hearing impairment (p<0,05, one-way analysis of variance)
на динамическую нагрузку и медленном восстановлении показателей скорости кровотока у девушек с нарушениями слуха. Исходя из полученных данных, можно сделать вывод о наличии признаков компенсации кислородного долга у девушек с нарушениями слуха после динамической нагрузки.
ВЫВОДЫ
Таким образом, было выявлено, что у девушек с нарушениями слуха после динамической нагрузки восстановление скорости кровотока (vti, MD) происходит медленнее, чем у девушек без нарушений слуха. Это свидетельствует об особенностях адаптации ССС на динамическую нагрузку, механизмов регуляции гемодинамики, сформированных в условиях гиподинамии, а также признаках компенсации кислородного долга у девушек с нарушениями слуха после динамической нагрузки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Акулина, М. В. Функциональные резервы сердечно-сосудистой системы депривированных по слуху школьников / М. В. Акулина // Альманах современной науки и образования - Тамбов : Грамота. - № 12 (55). - 2011. - С. 66-68.
2. Зотова, Ф. Р. Особенности функционирования центральной гемодинамики у девочек с нарушениями слуха с различными типами кровообращения: авто-реф. дис. ... канд. биол. наук / Зотова Ф. Р. - Казань, 1997. - 22 с.
3. Laurent, S. Aortic stiffness is an independent predictor of all-cause and cardiovascular mortality in hypertensive patients / S. Laurent, P. Boutouyrie, R. Asmar et al. // Hypertension. - 2001. - Vol. 37. - Р.1236-1241.
4. Laurent, S. Expert consensus document on arterial stiffness: methodological issues and clinical applications / S. Laurent, J. Cockcroft., L. Van Bortel et al. // Eur. Heart. J. - 2006. - Vol. 27. - P. 2588-2605.
5. Van Popele, N.E., Grobbee D.E., Bots M.L. et al. Association between arterial stiffness and atherosclerosis. The Rotterdam study // Stroke. - 2011. - Vol. 32. - P. 454-460.
REFERENCES
1. Akulina, M. V. Functional reserves of the cardiovascular system deaf schoolchildren / M. V. Akulina // Almanac of modern science and education. - Tambov: Diploma. - 12 (55). - 2011. - P. 66-68.
2. Zotova, F. R. Features of functioning of central hemodynamics in girls with hearing impairments with different types of blood circulation: abstract. dis. Candidate of Biological Sciences / Zotova F. R. - Kazan, 1997. - 22 p.
3. Laurent, S. Aortic stiffness is an independent predictor of all-cause and cardiovascular mortality in hyperten-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Интегральные показатели гемодинамики, такие как скорость выброса крови и расстояние, преодолеваемое кровью по артериальному руслу, являются важнейшими для анализа состояния ССС у различных лиц. Особенно важно анализировать прецизионно полученные значения и тем самым оценивать состояние системы кровообращения у лиц, чей организм развивался в условиях слуховой депривации и, как следствие, малоподвижного образа жизни, в связи с тем, что для них могут оказаться неадекватными общепринятые физические нагрузки, профилактика и лечение сердечнососудистых заболеваний.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Автор подтверждает, что представленные данные не содержат конфликта интересов.
6. Hodgson, L.E. A comparison of the non-invasive ultrasonic cardiac output monitor (USCOM) with the oesophageal Doppler monitor during major abdominal surgery / Hodgson L. E., Forni L. G. et al. // Journal of the Intensive Care Society. - 2016. - Vol.17 (2). - P.103-110.
7. Chan C.P. Age-specific non-invasive transcutaneous Doppler ultrasound derived haemodynamic reference ranges in elderly Chinese adults / Chan C.P. et al. // BBA Clinical. -V.2. - 2014. - P. 48-55.
8. Horster, S. Cardiac Output Measurements in Septic Patients: Comparing the Accuracy of USCOM to PiCCO / Horster S., Stemmler H.J., Strecker N. et al // Critical Care Research and Practice. - 2012. - Vol. 2012. - P. 1-5.
9. McNamara, H. Accuracy and precision of the ultrasound cardiac output monitor (USCOM 1A) in pregnancy: comparison with three-dimensional transthoracic echocardi-ography / McNamara H., Barclay P., Sharma V. // British Journal of Anaesthesia. - 2014. - Vol. 113 (4). - P. 669-676
10. Golovachev A.M. The aortic elasticity in hearing-impaired girls after dynamic load / Golovachev A.M., Bik-temirova R.G., Ziyatdinova N.I., Zakirov I.I., Zefirov T.L.// Journal of critical reviews. - 2020. - v. 7. - N.5. - P. 33-36.
sive patients / S. Laurent, P. Boutouyrie, R. Asmar et al. // Hypertension. - 2001. - Vol. 37. - P.1236-1241.
4. Laurent, S. Expert consensus document on arterial stiffness: methodological issues and clinical applications / S. Laurent, J. Cockcroft., L. Van Bortel et al. // Eur. Heart. J. - 2006. - Vol. 27. - P. 2588-2605.
5. Van Popele, N.E., Grobbee D.E., Bots M.L. et al. Association between arterial stiffness and atherosclerosis. The Rotterdam study // Stroke. - 2011. - Vol. 32. - P. 454-460.
6. Hodgson, L.E. A comparison of the non-invasive ultrasonic cardiac output monitor (USCOM) with the
oesophageal Doppler monitor during major abdominal surgery / Hodgson L. E., Forni L. G. et al. // Journal of the Intensive Care Society. - 2016. - Vol.17 (2). - P.103-110.
7. Chan C.P. Age-specific non-invasive transcutaneous Doppler ultrasound derived haemodynamic reference ranges in elderly Chinese adults / Chan C.P. et al. // BBA Clinical. -V.2. - 2014. - P. 48-55.
8. Horster, S. Cardiac Output Measurements in Septic Patients: Comparing the Accuracy of USCOM to PiCCO / Horster S., Stemmler H.J., Strecker N. et al // Critical Care Research and Practice. - 2012. - Vol. 2012. - P. 1-5.
9. McNamara, H. Accuracy and precision of the ultrasound cardiac output monitor (USCOM 1A) in pregnancy: comparison with three-dimensional transthoracic echocardiography / McNamara H., Barclay P., Sharma V. // British Journal of Anaesthesia. - 2014. - Vol. 113 (4). - P. 669-676
10. Golovachev A.M. The aortic elasticity in hearing-impaired girls after dynamic load / Golovachev A.M., Biktemirova R.G., Ziyatdinova N.I., Zakirov I.I., Zefirov T.L. // Journal of critical reviews. - 2020. - v. 7. - N.5. -P. 33-36.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
Головачев Артем Михайлович (Golovachev Artem MikhaiLovich) - кандидат медицинских наук; Казанский федеральный университет, Россия, г. Казань, ул. Кремлевская, 18; email: argogo@list.ru; ORCID: 0000-0001-7892-2388. Биктемирова Раиса Габдуллова (Biktemirova Raisa Gabdullovna) - доктор медицинских наук; Казанский федеральный университет, Россия, г. Казань, ул. Кремлевская, 18; email: RGBiktemirova@kpfu.ru; ORCID: 0000-0002-0416-5342. Зефиров Тимур Львович (Zefirov Timur Lvovich) - доктор медицинских наук; Казанский федеральный университет, Россия, г. Казань, ул. Кремлевская, 18; email: Timur.Zefirov@kpfu.ru; ORCID: 0000-0001-9557-1639. Биктемирова Элла Ильдаровна (Biktemirova Ella Ildarovna) - кандидат педагогических наук; Казанский государственный архитектурно-строительный университет, РФ, г. Казань, ул.Зеленая, 1; email: bikti77@yahoo.com; ORCID: 00000002-4165-3134.
Поступила в редакцию 9 января 2023 г. Принято к публикации 28 января 2023 г.
ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ
Головачев, А.М. Интегральные показатели гемодинамики слабослышащих девушек / А.М. Головачев, Р.Г. Биктемирова, Т.Л. Зефиров, Э.И Биктемирова // Наука и спорт: современные тенденции. - 2023. - Т. 11, №1. - С. 18-23. DOI: 10.36028/2308-8826-2023-11-1-18-23
FOR CITATION
Golovachev A.M., Biktemirova R.G., Zefirov T.L., Biktemirova E.I. Integral indicators of hemodynamics of hearing-impaired girls. Science and Sport: Modern Trends., 2023, vol. 11, no. 1. pp. 18-23 (in Russ.) . DOI: 10.36028/23088826-2023-11-1-18-23
