Научная статья на тему 'Исследование и коррекция состояния вегетативной нервной системы способом функционального резонанса сердечно-сосудистой системы'

Исследование и коррекция состояния вегетативной нервной системы способом функционального резонанса сердечно-сосудистой системы Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

CC BY
265
45
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по медицинским технологиям , автор научной работы — Кузьмин А. А., Пронин Т. В., Филист С. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Исследование и коррекция состояния вегетативной нервной системы способом функционального резонанса сердечно-сосудистой системы»

Краткое сообщение

ся выраженный зернистый слой с накоплением в клетках зерен кератогиалина. Практически эпителий слизистой подвергается трансформации в многослойный плоский ороговевающий.

В зонах давления бюгельного протеза на слизистую имеется воспалительная реакция в эпителии с последующей его метаплазией, что является компенсацией на давление протеза.

При анализе кусочков, взятых из зоны давления дуги (сверх-эластичного сплава никелида титана), наблюдается акантоз уже через 1 год после установки протеза. Но в сравнении с предыдущей группой толщина эпителиального пласта была меньше, а аканто-тические тяжи лежали неплотно, с большим количеством соедини-тельно-тканной стромы, в подэпителиальной ткани - грубые переплетения коллагеновых волокон.

По прошествии 1,5-2 лет картина слизистой стабильна, без нарастания эпителиального пласта. В ряде участков - гиперкератоз поверхностных слоев эпителия, но метаплазии в многослойный плоский ороговевающий эпителий не происходило.

Компенсация сдавления слизистой осуществлялась исключительно за счет небольшой гиперплазии и пролиферации эпителиального пласта без метаплазии в многослойный плоский ороговевающий эпителий. В мезенхимальных структурах слизистой также часто шло увеличение числа грубопереплетенных коллагеновых волокон, что также следует отнести к процессам компенсации.

Сравнение 2-х групп лиц с сахарным диабетом, по материалам биопсийного исследования, свидетельствует о том, что компенсаторные процессы при применении цельнолитых бюгельных протезов из кобальтохромового сплава выражены сильнее и переходят на уровень патологической регенерации (метаплазии). В случаяе цельнолитых бюгельных протезов из сверхэластичного сплава никелида титана компенсация носит обычный характер.

УДК 616-084; 616.31

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРОФИЛАКТИКИ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Д.И. КИЧА, В.В. САРАДЖЕВ, Б.М. КАПЛАН*

Одной из проблем совершенствования стоматологической помощи является профилактика стоматологических заболеваний. Это подтверждается выявленными среди обследованных молодых людей высокой распространенности кариеса зубов (92,7+1,21%), высокой интенсивности кариозного процесса (средний уровень КПУз равняется 5,08+0,08; удельный вес зубов с не вылеченным кариесом в структуре КПУз достигает 29,9%; удельный вес лиц с высоким уровнем КПУз составляет 23,1%) и высокой распространенность поражений парадонта по индексу СР1ТО (93,5+1,04). В основе системы профилактики стоматологических заболеваний должны быть программы профилактики -единая общегосударственная и частные региональные.

В стране нет единой программы профилактики стоматологических заболеваний, как нет и средств на ее реализацию. Политико-экономическая ситуация в стране такова, что в ближайшие 5-10 лет вряд ли следует ожидать каких-либо централизованных бюджетных вложений в профилактику.

Внедрение в практику методов профилактики снижает уровень распространенности стоматологических заболеваний.

Опыт, накопленный за период введения программы профилактики (Минздрав бывшего СССР, 1978), свидетельствует о том, что эффективность предупреждения кариеса зубов и заболеваний пародонта во многом зависит от последовательности действий организаторов здравоохранения, вовлечения в эту деятельность всего населения, начиная с раннего детского возраста.

Основным и общедоступным направлением профилактики стоматологических заболеваний является гигиена полости рта. Детей к регулярной чистке зубов целесообразно приучать с 2,5-3 лет. Чистку поначалу рекомендуется проводить без зубной пасты (чтобы предупредить проглатывание ее ребенком), а затем с применением детской пасты. Врачи должны обучать родителей правилам пользования зубной щеткой.

Отношение к стоматологической помощи анализировалось среди молодых людей, чье состояние стоматологического здоровья имело хотя бы минимальные отклонения от оптимального. К таковым отнесены те, кто при ответе указал на наличие каких-либо стоматологических заболеваний. Среди всех респондентов доля таких лиц составляла 97,3%. В группе девушек их удельный вес был 97,8%, юношей - 96,8%. Среди 15-16-летних он составлял 95,7%, среди 17-18-летних - 97,6%, а среди 19-20-летних -уже 100,0%. Не во всех семьях приняты чистка зубов после приема пищи для удаления с зубов всех остатков.

Помимо обычных зубных щеток надо использовать специальные зубные щетки для очистки труднодоступных поверхностей и ортодонтических аппаратов, зубочистки и межзубные нити (флоссы). Использование детьми флоссов является наиболее сложным моментом чистки зубов. Лечебные свойства паст обеспечивает введение в их состав биоактивных веществ, обладающих противовоспалительными и противокариозными свойствами. Наибольшее распространение получили фторсодержащие пасты, признанные как самое противокариозное средство. Введение фтора сочетают с добавлением антибактериальных средств, влияющих на микрофлору зубной бляшки (триклозан).

По рекомендации ВОЗ, оптимальная концентрация ионов фтора в зубных пастах равняется 0,1%. В составе зубных паст для взрослых находится 0.11^0.76% фторида натрия или 0,38^ 1,14% монофторфосфата натрия. Детские зубные пасты должны содержать фториды лишь до 0,023%. Поэтому ребенку дошкольного или младшего школьного возраста не следует давать фторсодержащую зубную пасту, используемую родителями.

Неудовлетворительная гигиена полости рта является главной причиной гингивитов и пародонтитов. Правильная чистка зубов важна не только как основной метод профилактики заболеваний пародонта, но и как средство их лечения на начальных стадиях. Хорошим дополнительным средством гигиены полости рта является качественная жевательная резинка, содержащая сахарозаменители (ксилит). Основной профилактический эффект, создаваемый резинкой, заключается в увеличении слюноотделения в 3 раза. При этом происходит омывание труднодоступных участков зубного ряда. На этом фоне улучшается клиренс сахарозы из слюны и нейтрализуется кислота зубного налета.

Длительность жевания резинки надо ограничить 20 мин. Ополаскиватели или эликсиры содержат биоактивные добавки, улучшающие очищение зубов, предупреждают образование зубного налета и камня, воспаление слизистой оболочки. Охрана стоматологического здоровья должно начинаться с профилактики, проводимой с детского возраста.

УДК 615.84

ИССЛЕДОВАНИЕ И КОРРЕКЦИЯ СОСТОЯНИЯ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ СПОСОБОМ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО РЕЗОНАНСА СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

А.А. КУЗЬМИН*, Т.В. ПРОНИН*, С.А. ФИЛИСТ*

Первичные механизмы возникновения многих болезней связаны с нарушениями функций управления, что приводит к запуску компенсаторных, приспособленческих реакций, которые обеспечиваются дублирующими системами управления, в результате чего организм как функциональная система переходит на другой уровень функционирования с изменением рабочих параметров за предел физиологической нормы. От того, какая управляющая система вносит основной вклад в поддержание патологических значений рабочих параметров во многом зависит тактика лечения. Одной из важнейших управляющих систем является вегетативная нервная система (ВНС). Общее состояние ВНС можно изучать по работе отдельных ее подсистем. Сущест-

* г. Москва, Российский университет дружбы народов

* 305040, г.Курск, л.50 лет Октября, 94. КГТУ. Кафедра Биомедицинской инженерии

А. А. Кузьмин, Т. В. Пронин, С. А. Филист

вует много способов оценки состояния пара- и симпатического отделов ВНС по изменению сердечного ритма, его вариабельности. ВНС управления сердечным ритмом человека обладает явлением функционального резонанса (ФР). Для возбуждения ФР в систему управления сердечным ритмом надо вносить внешние возмущения с частотой ~0.1 Гц. Наиболее эффективно использовать при этом управляемое дыхание, так как из-за дыхательных движений создается аддитивное изменение интраторакального давления, которое непосредственно действует на вегетативные барорецептивные поля, расположенные в грудной клетке. Впервые резонансные характеристики сердечно-сосудистой системы (ССС) детально были исследованы в начале 80-х годов 20 века [1]. Предлагаем теоретическую модель формирования резонанса и термин «функциональный резонанс ССС» (рис. 1).

АД

Рис. 1. Модель формирования ФР ССС по [1]: обратная связь в передаточной функции ^чсс-ад (а), влияние входных воздействий на ЧСС (б)

В этой теоретической модели система регуляции артериального давления (АД) имеет контур отрицательной обратной связи (ОС), что обеспечивает саморегуляцию АД путем изменения тонуса сосудов. Прохождение сигнала по этому контуру задерживается на ~ 15 с за счет латентного периода реакции гладкой мускулатуры артерий на импульсацию от барорецепторов. Резонансные свойства относят за счет этого контура. Позже подобную модель предложил De-Boer [2], согласно которой компонента вариабельности сердечного ритма на частоте 0.1 Гц генерируется спонтанно управляющей системой при наличии временной задержки в линии ОС управления. Справедливость таких теоретических предпосылок подтверждают и наши работы. На рис. 2а четко виден резонанс (максимальное изменение RR-интервалов) при частоте дыхания, равной ~0.1 Гц.

При более медленных волнах дыхания на кривой видны аддитивные колебания частотой 0.1 Гц. На рис. 2б приведена спектральная плотность мощности кардиоинтервалограммы (КИГ) при метрономизированном дыхании здорового человека с частотой 0,063 Гц. Вместе с основной гармоникой дыхания присутствует и гармоника «собственной частоты» управляющей системы на частоте 0.1 Гц. При частоте дыхания, вдвое реже «собственной частоты» (0.05 Гц) наблюдается резонанс на второй гармонике. Подробные исследования этой модели в [2] привели к выводам, что основная частотная составляющая среднечастотного LF-диапазона спектра ритма сердца (0,1 Гц) обусловлена спонтанными колебаниями частоты сердечных сокращений (ЧСС) при определенных режимах работы ССС, на которых в передаточной характеристике управления кровообращением наблюдается подъем кривой на резонансной частоте. Частота и мощность основной LF-компоненты определяется временем задержки, чувствительностью управления и др. параметрами, свойственными этому режиму управления. Дыхательные модуляции КИГ могут рассматриваться как наведенные помехи, не относящиеся к системе управления, которая генерирует модуляции на частоте 0.1 Гц, и

проявляются в спектре КИГ при определенной чувствительности управления. Т.к. авторы [2] признают сложность биосистем управления, то они предлагают ограничиться качественной оценкой наличия/отсутствия компоненты спектра вариабельности сердечного ритма на частоте 0.1 Гц, по принципу «есть - нет», отсутствие этой компоненты -неблагоприятный признак.

На основе эффекта ФР ССС была разработана проба для оценки вегетативной обеспеченности деятельности человека парасимпатическим отделом ВНС [3, 4], так как при частоте дыхания 6 раз в 1 мин в наибольшей степени стимулируется блуждающий нерв. Методика пробы состоит в том, что обследуемый по команде дышит глубоко и регулярно с частотой шесть раз в минуту (5 с - вдох и 5 с - выдох). При этом варианте проведения пробы оценивается разница между максимальной и минимальной ЧСС во время дыхательного цикла. Рассчитываются показатели, например, экспираторно-инспираторный коэффициент: отношение максимально удлиненного кардиоинтервала во время выдоха к максимально укороченному кардиоинтервалу во время вдоха. У здоровых людей это отношение, по данным [3], всегда >1.21. Показатели 1.11-1.2 являются пограничными. При недостаточности вагуса этот показатель будет <1.1. То есть во время ФР ЧСС у здоровых людей изменяется за дыхательный период более чем на 20-30%, а при ряде условий (например, расслабленное состояние лежа после хорошего отдыха у спортсменов) эта цифра еще больше, т.е. ЧСС может составлять 50 уд/мин, через 5 с возрасти до 100 уд/мин, а затем через 5 с снова падать до 50 уд/мин, затем снова возрастать до 100 уд/мин и т.д. В таком состоянии человек может находиться долго, субъективно самочувствие его или не меняется или даже улучшается, работоспособность сохраняется. Такая стимуляция ведет к изменению состояния ВНС и показателей работы ССС человека. На явлении ФР ССС основаны способы функциональной коррекции АД, способы психофизиологической коррекции состояния человека и т.д. [5-8]. Эти способы используют метод кардиобиоуправления с помощью биотехнической ОС с произвольной модуляцией сердечного ритма по синусоидальному закону ГЧСС-БОС тренингУ_____________

RR, <

і/\Л/\Л,

100

0 0.0ЄЗ 0.1

Н Гц

СПМ, дБ

б)

Рис. 2. Влияние частоты дыхания на вариабельность сердечного ритма. а) КИГ (Под графиком приведены числа - частота дыхания в Гц). б) Спектральная плотность мощности ритма сердца в относительных единицах при частоте дыхания 0.063 Гц

Исследования переходной характеристики сердечного ритма на скачкообразные изменения интраторакального давления из-за дыхательных движений позволили создать математическую модель регуляции давления в ССС [9]. Анализ этой модели показывает, что по периоду повторения максимумов (минимумов) этой переходной характеристики можно определить период собственной частоты ФР кардиореспираторной системы, то есть, если в моменты перехода кривой КИГ через экстремум сделать вдох или выдох (в зависимости от типа экстремума), то возникнет ФР. Разница в подходе организации биологической ОС, который предлагаем мы, состоит в том, что в [8, 6] анализ своего текущего состояния и принятие управленческих решений о начале выдоха-вдоха делает сам пациент, а у нас анализ состояния пациента и выдачу команд производит микрокомпьютер. То есть пациенту, как элементу цепи ОС, отводится пассивная роль, а активную роль играет микрокомпьютерный анализатор состояния кардио-респираторной системы, выдающий команды на вдох и выдох в оптимальные моменты времени. Это позволяет добиться максимума релаксации и эффективности диагностических показате-

а)

а)

Статья

лей ФР и терапевтического воздействия, повышает мобильность всего комплекса резонансного биоуправления, так как пациент не привязан к монитору, что позволяет сочетать ФР с иными функциональными пробами (пробы с физической, умственной нагрузкой, ортостатическая проба, пробы с раздражителями и т.д. - рис. 3), а диагностировать и лечить практически в любых условиях.

Для учета изменчивости частоты ФР в канал регистрации ЧСС надо ввести анализатор экстремумов [10], который бы выдавал в зависимости от наличия максимума или минимума КИГ команды начала вдоха-выдоха. Если частота ФР изменится, уменьшится (период увеличится), то и увеличится промежуток времени между экстремумами, и тем реже будут выдаваться управляющие команды. Исследования показали эффективность этого подхода. Но у ряда людей имеется запоздалая реакция учащения (урежения) ритма сердца на вдох (выдох). Поэтому часто вслед за одним экстремумом наблюдается серия чередующихся других экстремумов, не связанных с ФР, а зависящих от индивидуальных особенностей реакции ритма сердца на дыхательные движения. Из-за этого анализатор экстремумов выдавал неверные команды, резонанс при этом не возбуждался.

;;;1 # 1 I 11 1 а

Нагрузка ...

* ,

4 0 8 0 1^0 1ёо ао 24 0 280

Рис. 3. Графики КК-интервалограммы при проведении сеанса ФР в сочетании с физической нагрузкой на велоэргометре (а) и с ортостатической пробой (б)

Рис. 4. Принцип работы анализатора экстремумов: а) формирование команд вдоха-выдоха в зависимости от детектирования точек экстремумов, б) алгоритм подпрограммы, обеспечивающий анализ точек экстремумов

Для ликвидации этого негативного эффекта был введен сразу за выданной командой период нечувствительности, во время которого наличие экстремума не приводит к выдаче управляющей команды. Длительность периода нечувствительности надо брать равным 3-4 кардиоциклам. Это значение является компромиссом между ошибками первого и второго рода, то есть между пропуском экстремума, обусловленного резонансными свойствами барорефлекса и ложными срабатываниям анализатора экстремумов. Принцип работы анализатора экстремумов см. на рис. 4.

Разработан способ резонансного биоуправления кардиорес-пираторной системой, при котором формируется петля биологической ОС на основе адаптивной синхронизации частоты дыха-

ния с собственной частотой ВНС управления сердечным ритмом. Способ повышает эффективность диагностических показателей ФР ССС и терапии, повышает мобильность комплекса резонансного биоуправления. Использование явления ФР ССС позволяет построить достоверные диагностические системы и системы немедикаментозной функциональной коррекции физиологических, психофизиологических параметров организма.

Литература

1. Ващилло Е.Г и др. // Физиол. чел.- 1983.- №2.- С. 257.

2. Гриднев В.И. и др. // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника.- 2002.- №1.- С. 4-12.

3. Вегетативные расстройства: клиника, лечение, диагн-ка / Под ред. А.М. Вейна.- М.: Мединформаг-во, 1998.- 752 с.

4. Михайлов ВМ. Вариабельность ритма сердца:. Опыт практического применения метода.- Иваново, 2000.- 200 с.

5. АС СССР №1745200. Способ функциональной коррекции артериального давления / Гондарева Л.Н., Василевский Н.Н., Сейсембеков Т.З. и др. Опубл. 07.07.1992.

6. АС РФ №2221477. Способ функциональной психофизиологической коррекции состояния человека и диагностики в процессе коррекции / Суворов Н.Б., Чихиржин Г.М., Фролова Н.Л. Опубл. 20.01.2004.

7. АС. РФ N2128944. Способ коррекции речи / Сметанкин А. А., Вовк О.Н., Бурмистров А.С. Опубл. 20.04.1999.

8. АС РФ N92224455. Способ Сметанкиных тренировки диафрагмального дыхания / Сметанкин А. А., Сметанкина С.И., Опубл. 27.02.2004.

9. Кузьмин А.А. и др. // Системный анализ и управление в биомедицинских системах.- 2005.- Т. 4, №1.- С. 50-53.

10. Кузьмин А.А., Долгарева С.А. // Компьютерные технологии в управлении, диагностике и образовании (КТУДО-2002). Сб. тр. межд. научно-техн. конф.- Тверь: ТТГТУ.- 2002.- С. 106-109.

УДК 615.47

ИОННОЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФОРМЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КРОВИ КАК ФАКТОР НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ ВНУТРИ-СОСУДИСТОГО СВЁРТЫВАНИЯ КРОВИ

Д.И. ЗЮБАН**, М.П. ПОПОВ*, С.А. ФИЛИСТ*, М.В. ШУБИН**

Проблема изучения ранних этапов внутрисосудистого свертывания (ВСС) крови является одной из важнейших задач, стоящих перед современной биологией и медициной. Актуальность ее возрастает в связи с усиливающимся ростом сердечнососудистых заболеваний, большими потерями и инвалидизацией населения. По данным комитета экспертов ВОЗ (2000 год), в 80% причиной летального исхода при атеросклерозе и гипертонической болезни является тромбоз. ВСС связывают с активацией систем свертыванием крови, торможением агрегирующей активности форменных элементов крови.

Однако интимный механизм этих изменений в крови до сих пор не ясен. Отсутствие глубоких знаний в вопросе этиологии и патогенеза ВСС крови, делает необходимым изучение этой проблемы на всех уровнях с привлечением врачей, биологов, физиков, и др. специалистов.

Клетки крови циркулируют в разобщенном виде. При слипании (адгезии) форменных элементов крови, при уменьшении или увеличении расстояния между ними (агрегации или дезагрегации) наблюдается отклонение в выполнении физиологических функций, т.к. последние могут осуществляться лишь при свободной поверхности у клеточных мембран.

Нарушение разобщения влияет на агрегационные и адгезивные свойства клеточных элементов, способствуют изменению реологического поведения кровотока, ведет к тромбообразова-нию и стазу.

Исследование начальных условий, которые ведут к внутри-сосудистому тромбообразованию, является той задачей, решение которой позволяет выяснить соответствующий интимный механизм указанного сверхсложнейшего процесса.

* 305047, г. Курск, ул. Карла Маркса, 3, КГМУ

305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94, ГОУ ВПО «КГТУ»

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.