CC BY
37
УДК 612.13:612.14:616.12-008.331.1 DOI 10.24412/2220-7880-2021-3-82-85
ОСОБЕННОСТИ ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ И СИСТЕМНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ У СТУДЕНТОВ С ОПТИМАЛЬНЫМ И ВЫСОКИМ НОРМАЛЬНЫМ АРТЕРИАЛЬНЫМ ДАВЛЕНИЕМ
Спицин А.П., Железнова А.Д., Кушкова Н.Е.
ФГБОУ ВО «Кировский ГМУ» Минздрава России, Киров, Россия (610027, г. Киров, ул. К. Маркса, 112), e-mail: kf23@kirovgma.ru
Цель исследования - выявить особенности центральной и церебральной гемодинамики у студентов с оптимальным и повышенным нормальным артериальным давлением. Провести анализ корреляционных связей параметров РЭГ и гемодинамики. В исследовании приняли участие здоровые студенты медицинского вуза в возрасте от 17 до 22 лет (N=32). Для оценки церебральной гемодинамики использовали диагностический комплекс «Рео-Спектр-2» (компании «Нейрософт», г. Иваново). При регистрации РЭГ использовали окципито-мастоидальные отведения (ОМ) слева и справа, информирующие об уровне кровоснабжения в бассейне позвоночных артерий. Статистический анализ результатов ис -следования выполнен с использованием аналитического пакета Statistica, 10.0. У лиц с повышенным нормальным артериальным давлением наблюдается значимое снижение объемного кровенаполнения мозга, что проявляется в более низких значениях реографического индекса. При повышенном АД также наблюдалось снижение скорости быстрого наполнения сосудов как справа, так и слева, вероятно, из-за повышения тонуса артерий (1,75±0,13 Ом/с и 1,33±0,11 Ом/с соответственно; р=0,027). Установлены различия в группах сравнения по показателям пульсового кровенаполнения, тонуса артериол и пре -капилляров, спазма сосудов и венозного оттока в зависимости от уровня давления. У лиц с повышенным артериальным давлением наблюдается значимое снижение объемного кровенаполнения мозга, что проявляется в более низких значениях реографического индекса и максимальной скорости быстрого кровенаполнения сосудов.
Ключевые слова: реоэнцефалография, кровообращение головного мозга, студенты.
FEATURES OF CEREBRAL AND SYSTEMIC HEMODYNAMICS IN STUDENTS WITH NORMAL AND ELEVATED BLOOD PRESSURE
Spitsin A.P., ZheleznovaA.D., Kushkova N.E.
Kirov State Medical University, Kirov, Russia (610027, Kirov, K. Marx St., 112), e-mail: kf23@kirovgma.ru
The aims of this research are, firstly, to reveal the features of central and cerebral hemodynamics in students with optimal and elevated orthoarteriotony; and, secondly, to analyse cross-correlated associations of parameters of rheoencephalography and hemodynamics. Medical students aged 17 - 22 y.o. took part in the study (n=32). The cerebral hemodynamics was evaluated by means of the diagnostic device Reo-Spectre-2 (Neurosoft Company, Ivanovo). When registering REG occipito mastoid leads (OM) on the left and right were used to display the level of blood supply within vertebral arteries. Statistical analysis of the results of the study was carried out using the analytical package Statistica, 10.0. Persons with elevated orthoarteriotony have a meaningful decrease of the cerebral blood supply revealing in lower REG indexes. In persons with elevated BP lower speed parameters of arterial blood flow in brain arteries were noted, both on the right and left sides, probably due to the increase of the vascular tone (1,75±0,13 Оhm/sec and 1,33±0,11 Оhm/sec accordingly; р=0,027)/ Differences were established in comparison groups in terms of the pulse, arteriole and precapillary tones, vascular spasm and venous return, depending on the level of blood pressure. In individuals with high blood pressure there is a significant decrease in the volume of cerebral blood supply, which is manifested in the lower reographical indexes and maximum rate of rapid vascular blood-filling.
Keywords: reoencephalography (REG), cerebral circulation, students.
Введение
В последние годы при дифференциации системы образования в лицеях, гимназиях, вузах происходит усложнение программ обучения с использованием новых информационных технологий, которые предъявляют высокие требования к адаптационным возможностям организма в целом, и прежде всего к ЦНС, как центральному звену адаптации [1, 2]. В то же время у лиц молодого возраста часто наблюдаются ангиодистонические нарушения, которые приводят к головным болям, нарушению памяти, внимания, работоспособности [3, 4]. В настоящее время нарушения
мозгового кровообращения у лиц молодого возраста не являются редкостью [5]. Нарушения гемодинамики в вертебрально-базилярной системе (ВБС) широко распространены и составляют 25-30% всех случаев нарушений мозгового кровообращения [6, 7].
Одним из основных методов исследования мозгового кровообращения по-прежнему остается рео-энцефалография (РЭГ) [8]. Кроме того, оценку РЭГ нельзя отделять от оценки системной гемодинамики организма.
Целью настоящего исследования является изучение особенностей церебральной гемодинамики в
зависимости от уровня артериального давления у лиц молодого возраста.
Материал и методы
В исследовании приняли участие практически здоровые испытуемые в возрасте от 17 до 22 лет -студенты Кировского медицинского университета (п=32). На всех этапах работы соблюдены этические принципы проведения исследований с участием человека. Легитимность исследования подтверждена решениями Локального этического комитета Кировского ГМУ Минздрава России. Все испытуемые предварительно были ознакомлены с содержанием физиологического обследования, получено информированное согласие на него. Антропометрическое обследование включало измерение роста и массы тела. Систолическое и диастолическое артериальное давление (САД и ДАД соответственно) и частота сердечных сокращений (ЧСС) измерены с помощью автоматического тонометра «Омрон» 7051Т (Япония). По уровню систолического артериального давления (САД) все студенты были разделены на две группы. В первую группу вошли лица, у которых САД не превышало 120 мм рт. ст. (оптимальное артериальное давление), а во в торую группу вошли лица с повышенным нормальным систолическим артериальным давлением (свыше 120 мм рт. ст.). Традиционными расчетными методами определяли МОК, УОК, СИ, ОПСС. Среднее гемодинамическое артериальное давление (СрГД., мм рт. ст.) определяли по формуле СрГД = АДД + (ПД/3). СрГД отражает уровень централизации регуляторных механизмов системы кровообращения, все временные значения давления в период одного сердечного цикла. Значение удельного сосудистого сопротивления (УПСС) рассчитывали по формуле Пуазейля: [(АДД+1/3ЦД)х1330х60]/МО, где 1333 - коэффициент перевода в дины, 60 - число секунд в минуте.
Для изучения церебральной гемодинамики пользовались стандартным оборудованием и аппаратно-программным обеспечением ООО «Нейро-софт»: «Рео-Спектр». При регистрации РЭГ использовали окципито-мастоидальные отведения (ОМ) слева и справа, информирующие об уровне кровоснабжения в бассейне позвоночных артерий. Вычисляли следующие показатели: реографический индекс - отношение амплитуды реографической волны к величине калибровочного сигнала (у.е.); АЧП - ам-
плитудно-частотный показатель, характеризующий артериальный приток в изученных отделах головного мозга (у.е.); Vмакс. - максимальная скорость быстрого наполнения, несет важную информацию о тонусе крупных артерий (Ом/сек.); ^р. - отражает тонус средних и мелких артерий (Ом/сек); ДИК - ди-кротический индекс-отношение амплитуды волны на уровне инцизуры к максимальной амплитуде (в процентах), характеризует тонус сосудов малого калибра (%); ДИА - диастолический индекс - отношение амплитуды волны на уровне диастолической волны к максимальной амплитуде волны, отражает состояние оттока крови из артерий в вены (%); ПВО - показатель состояния оттока крови из полости черепа в сердце (%).
Статистическая обработка полученных данных была проведена с использованием компьютерных пакетов Excel и Statistica Advanced 10 for Windows RU. Так как полученные данные подчинялись закону нормального распределения согласно критерию Колмогорова - Смирнова, они были представлены в формате (М±т), где М - средняя арифметическая, m - стандартная ошибка средней, а при сравнении 2 независимых групп использовался критерий Стью-дента (t-test). Результаты анализа считались статистически значимыми при р<0,05.
Результаты исследований
В результате проведенного исследования установлены различия в группах сравнения по показателям пульсового кровенаполнения и венозного оттока. Средний уровень артериального давления в контрольной группе (оптимальное АД) составил 110,3±2,12 мм. рт. ст. В группе с повышенным АД -135,2±2,12 мм. рт. ст. Диастолическое артериальное давление составляло 67,0±1,19 мм. рт. ст. и 80,6±2,12 мм рт. ст. соответственно. По величине ударного объема крови и минутного объема крови они значимо не различались (табл.). Распределение значений реогра-фического индекса (РИ) в группах свидетельствует о снижении объемного кровенаполнения в бассейне позвоночных артерий (отведение ОМ) у лиц с повышенным АД (табл.). Так реографический индекс (РИ) у лиц с оптимальным АД справа достигал в среднем 1,37 ± 0,14 у.е., в то время как у лиц с повышенным нормальным АД достигал только 0,99 ± 0,08 у.е. (p=0,025).
Показатели центральной гемодинамики и реоэнцефалографии (РЭГ) у студентов с оптимальным и высоким нормальным артериальным давлением (M±m)
Таблица
Показатель Группы p*
Группа 1 (n=14) Группа 2 (n=18)
АДС, мм рт. ст. 110,3±2,12 135,2±2,72 0,0001
АДД, мм рт. ст. 67,1±1,19 80,6±2,12 0,0008
УО, мл 69,9±1,18 66,47±2,44 0,14
МОК, мл/мин. 4907,1±239,5 5273,4±254,9 0,37
УПСС, динххсм-5 25,65±0,89 32,21±2,84 0,059
РИ OMs .у.е. 1,22±0,1 0,92±0,070 0,018
РИ OMd, у.е. 1,37±0,14 0,99±0,08 0,025
Vмакс OMs, Ом/сек 1,75±0,13 1,33±0,11 0,025
Vмакс OMd, Ом/сек 2,02±0,20 1,46±0,13 0,027
ДИК OMs, % 71,14±2,98 72,14±4,05 0,85
Примечание: АДС - артериальное давление систолическое; АДД - артериальное давление диастолическое; УО - ударный объем крови; МОК - минутный объем крови; УПСС - удельное периферическое сопротивление сосудов; РИ - реографический индекс; Умакс. - максимальная скорость быстрого наполнения, ДИК -дикротический индекс - отношение амплитуды волны на уровне инцизуры к максимальной амплитуде (в процентах); ДИА - диастолический индекс - отношение амплитуды волны на уровне диастолической волны к максимальной амплитуде волны; ПВО - показатель состояния оттока крови из полости черепа в сердце; п - количество испытуемых; p - различия между группами.
ДИК OMd, % 70,25±3,55 79,23±3,51 0,21
ДИА Oms, % 75,71±2,54 75,89±3,51 0,97
ДИА OMd, % 74,14±3,18 78,20±4,05 0,47
ПВО Oms, % 14,79±3,15 17,39±2,55 0,53
ПВО OMd, % 15,57±2,45 18,00±2,72 0,53
Обращала внимание выраженная асимметрия РИ в области вертебро-базилярного бассейна у лиц с высоким нормальным АД (группа 2). В группе с оптимальным АД (группа 1) асимметрия составляла 12,29%, что находится в физиологических пределах, а у лиц с повышенным артериальным давлением -34,4%. У лиц с повышенным АД также наблюдалось снижение скорости быстрого наполнения сосудов как справа, так и слева, вероятно, из-за повышения тонуса артерий (1,75±0,13 Ом/с и 1,33±0,11 Ом/с соответственно; р=0,027). Действительно, удельное периферическое сопротивление сосудов (УПСС) у лиц с повышенным АД было значительно больше по сравнению с лицами с оптимальным артериальным давлением (32,21±2,84 дин х с-1 х см-5 против 25,65±0,89 дин х с-1 х см-5). Исходно высокие значения дикротического индекса у испытуемых в обеих группах свидетельствуют об устойчивости артериального давления на уровне прекапилляров (табл.). Кроме того, для данной области характерно незначительное затруднение венозного оттока, о чем свидетельствуют показатели ВО у испытуемых обеих групп. Индекс венозного оттока (ПВО) в области вертебро-базилярного бассейна также значимо не отличался и находился в пределах физиологической нормы как у лиц с оптимальным, так и с повышенным АД (табл.).
Обсуждение результатов исследования
Результаты сравнительного анализа показателей РЭГ у студентов в зависимости от уровня артериального давления указывают на снижение объемного кровенаполнения мозга у лиц с повышенным АД в бассейне позвоночных артерий. Такие изменения могут быть связаны как со структурными, так и с функциональными перестройками крупных сосудов в бассейне позвоночных артерий [9].
Одной из ведущих причин изменений кровоснабжения мозга считается шейный остеохондроз [7]. Причем в современном обществе происходит омоложение остеохондроза шеи [10]. При обследовании представителей разных поколений, имеющих склонность к этому заболеванию, достоверно установлено, что нынешняя молодежь начинает испытывать трудности с позвоночником намного раньше в сравнении с представителями старшего поколения семьи, иногда даже в подростковом периоде [11].
Как свидетельствую наши данные, у лиц молодого возраста значения РИ, характеризующие объемное пульсовое кровенаполнение, по FM-отведению справа и слева находятся в пределах физиологической нормы, при этом по Омs-отведению у студентов с повышенным АД наблюдается умеренное снижение
кровенаполнения. Считается, что регуляция мозгового кровотока включает широкий спектр механизмов, направленных на поддержание оптимальной оксиге-нации и питания мозга [12], и характеризуется выраженной автономностью [13]. В то же время в ряде случаев лица даже с артериальной гипотензией, установленной в юношеском возрасте, в зрелом возрасте приобретают гипертензию, начальные этапы развития которой долгое время остаются незамеченными в связи с пограничными значениями АД [14, 15]. Также следует отметить устойчивость дикротического индекса у испытуемых в обеих группах, что свидетельствует об устойчивости артериального давления на уровне прекапилляров, и это можно характеризовать как проявление ауторегуляции мозгового кровообращения.
Результаты нашего исследования согласуются с данными комплексных электро- и реоэнцефалографи-ческих исследований при различных видах умственной деятельности у лиц молодого возраста [16, 17].
Выводы
1. У лиц с повышенным артериальным давлением наблюдается значимое снижение объемного кровенаполнения мозга, что проявляется в более низких значениях реографического индекса и максимальной скорости быстрого кровенаполнения сосудов.
2. Венозный отток (ПВО) умеренно затруднен -явления венозного застоя незначительны как у лиц с нормальным, так и с повышенным АД.
3. В дальнейшем важна разработка комплекса мер по компенсации гипертонических явлений, проявляющихся в виде снижения кровенаполнения в вертебро-базилярном бассейне, во избежание профессиональной дезадаптации и проведение контроля за состоянием здоровья студентов в динамике.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии явного или потенциального конфликта интересов, связанного с публикацией статьи.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Литература/References
1. Федоров В.Н., Гоненко С.В. Вариабельность мозгового кровообращения у студентов в процессе обучения в университете // Международная научно-практическая конференция «Уалихановские чтения - 18». Кок-шетау. 2014. Т. 1. С. 364-368. [Fedorov V.N., Gonenko S.V. Variabel'nost' mozgovogo krovoobrashcheniya u studentov v protsesse obucheniya v universitete. (Conference proceedings) Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya
«Ualikhanovskie chteniya - 18». Kokshetau. 2014; 1: 364-368. (In Russ.)]
2. Музалевская Н.И., Каменская В.Г. Оценка адаптационного ресурса и состояния здоровья старшеклассников методом нелинейной стохастической кардиоинтервалогра-фии // Физиология человека. 2007. Т. 33. № 2. С. 60-68. [Muzalevskaya N.I., Kamenskaya V.G. Assessment of the adaptive resource and health status of high school students by the method of nonlinear stochastic cardiointervalography. Fiziologiya cheloveka. 2007; 33 (2): 60-68. (In Russ.)]
3. Воропай Н.Г., Доронин В.М. Пример воздействия стресса на рост заболеваемости ишемическим инсультом // Журнал неврологии и психиатрии. Вып. 9. Приложение Инсульт. 2003. С. 129. [Voropai N.G., Doronin V.M. An example of the impact of stress on the increase in the incidence of ischemic stroke Zhurnal nevrologii i psikhiatrii. Issue 9. Prilozhenie Insul't. 2003; 129. (In Russ.)]
4. Ганнушкина И.В., Конорова И.В., Антелава А.Л., Вейко Н.Н. Некоторые механизмы эмоционального стресса на течение ишемического инсульта // Журнал неврологии и психиатрии. Выпуск 9. Приложение Инсульт. 2004. С. 128. [Gannushkina I.V., Konorova I.V., Antelava A.L., Vejko N.N. Some mechanisms of emotional stress on the course of ischemic stroke. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii. Issue 9. Prilozhenie Insul't. 2004; 128. (In Russ.)]
5. Raz N., Rodrigue K.M., Kennedy K.M., Acker J.D. Vascular health and longitudinal changes in brain and cognition in middle-aged and older adults. Neuropsychology. 2007; 21 (2): 149-157.
6. Челышева И.А., Герасимова Ю.А., Бунина И.С. Роль нарушений гемодинамики в вертебро-базилярном бассейне в развитии острых церебральных ишемий // Вестник Ивановской медицинской академии. 2013. Т. 18. № 3. С.73-74. [Chelysheva I.A., Gerasimova Yu.A., Bunina I.S. The role of hemodynamic disorders in the vertebrobasilar basin in the development of acute cerebral ischemia. Vestnik Ivanovskoi meditsinskoi akademii. 2013; 18 (3): 73-74. (In Russ.)]
7. Пысин В.Г. Недостаточность кровообращения в вертебробазилярной системе в сочетании с остеохондрозом шейного отдела позвоночника // Кремлевская медицина. 2001. № 2. С. 76-77. [Pysin V.G. Nedostatochnost' krovoobrashcheniya v vertebrobazilyarnoi sisteme v sochetanii s osteokhondrozom sheinogo otdela pozvonochnika. Kremlevskaya meditsina. 2001; 2: 76-77. (In Russ.)]
8. Ронкин М.А., Иванов Л.Б. Реография в клинической практике. М.: МБН, 1997. 250 с. [Ronkin M.A., Ivanov L.B. Reografiya v klinicheskoj praktike. Moscow: MBN; 1997. 250 p. (In Russ.)]
9. Ефремова Н.Г. Возрастные особенности сезонных изменений церебральной гемодинамики у здоровых людей: автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 2008. 20 с. [Efremova N.G. Vozrastnye osobennosti sezonnykh izmenenii tserebral'noi gemodinamiki u zdorovykh lyudei [dissertation]. Moscow; 2008. 20 p. (In Russ.)]
10. Алексеева Н.С. Недостаточность кровообращения в вертебрально-базилярной системе и периферические кохлеовестибулярные синдромы // Атмосфера. Нервные болезни. 2005. №1. С. 20-24. [Alekseeva N.S. Circulatory insufficiency in the vertebral-basilar system and peripheral cochleovestibular syndromes. Atmosfera. Nervnye bolezni. 2005; 1: 20-24. (In Russ.)]
11. Полякова А.Г., Карева О.В., Лоскутова Н.В. Коррекция синдрома вертебробазилярной недостаточности у детей с деформацией позвоночника методом КВЧ-пунктуры // Вестник Нижегородского университета. 2003. № 1. С. 191-193. [Polyakova A.G., Kareva O.V., Loskutova N.V. Korrektsiya sindroma vertebrobazilyarnoi nedostatochnosti u detei s deformatsiei pozvonochnika metodom KVCH-punktury. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta. 2003; 1: 191-193. (In Russ.)]
12. Kate N. Thomas, James D. Cotter. Initial orthostatic hypotension is unrelated to orthostatic tolerance in healthy young subjects / Sean D. Galvin, Mishael J.A. Williams, Chris K. Willie and Philip N. Ainslie. J. Appl. Physiology. 2009; 107: 506-517.
13. Philip N. Ainslie, Kurt J. Smith. Integrated human physiology: breathing, blood pressure and blood flow to the brain. J. Physiology. 2011; 589.12: 2917.
14. Самохвалов В.Г., Исаева И.Н., Булынина О.Д. Особенности адаптационных и восстановительных процессов у лиц молодого возраста с артериальной гипотензией // Экспериментальная клиническая медицина. 2010. № 4 (49). С.103-106. [Samokhvalov V.G., Isaeva I.N., Bulynina O.D. Features of adaptation and recovery processes in young people with arterial hypotension. Eksperimental'naya klinicheskaya meditsina. 2010; 4 (49): 103-106. (In Russ.)]
15. Совершаева С.Л., Юшманова Л.С. Состояние мозгового кровообращения (по данным реоэнцефалографии) у лиц юношеского возраста с нормальным и пониженным давлением // Фундаментальные исследования. 2014. № 7-3. С. 563-565. [Sovershaeva S.L., Yushmanova L.S. The state of cerebral circulation (according to rheoencephalography) in young people with normal and low blood pressure. Fundamental'nye issledovaniya. 2014; 7-3: 563-565. (In Russ.) Доступно по: http://www.fundamental-research.ru/ru/ article/view?id=34485 Ссылка активна на 24.03.2021.
16. Животова В.А., Воронова Н.В. Реоэнцефалогра-фическое исследование асимметрии мозгового кровотока у детей 8-11 лет в покое и при выполнении информационной нагрузки. Современные направления в исследовании функциональной межполушарной асимметрии и пластичности мозга/ Материалы Всероссийской конференции с международным участием. М.: Научный мир. 2010. С. 144-148. [Zhivotova V.A., Voronova N.V. Reoencefalograficheskoe issledovaniie asimmetrii mozgovogo krovotoka u detei 8-11 let v pokoe i pri vypolnenii informatsionnoi nagruzki. Sovremennye napravleniya v issledovanii funkcional'noj mezhpolushamoj asimmetrii i plastichnosti mozga. (Conference proceedings) Materialy Vserossiiskoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem. Moscow: Nauchnyi mir. 2010. P. 144-148. (In Russ.)]
17. Русанов В.Б., Суворов В.В. Возрастные особенности гемодинамики старших школьников в условиях естественной деятельности // Новые исследования. 2002. № 1. С. 112-130. [Rusanov V.B., Suvorov V.V. Vozrastnye osobennosti gemodinamiki starshikh shkol'nikov v usloviyakh estestvennoi deyatel'nosti. Novye issledovaniya. 2002; 1: 112-130. (In Russ.)]
