CC BY
121
Ключевые слова: классификация, деструктивные поражения, синдром диабетической стопы.
Keywords: classification, destructive defeats, diabetic foots.
УДК 612.-014.
Н.Е. Кушкова, И.С. Бяков, А.П. Спицин
ПОКАЗАТЕЛИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ В УСЛОВИЯХ УПРАВЛЯЕМОГО ДЫХАНИЯ1
Кировская государственная медицинская академия Росздрава,
Киров, sap@kirovgma.ru
Введение. Сердечно-сосудистая и дыхательная системы являются одними из наиболее важных вегетативных систем организма, оценка деятельности которых необходима при проведении функциональных обследований [8]. При этом процессы внешнего дыхания оказывают постоянное воздействие на сердечно-сосудистые функции. Механизм регуляции сердечно-сосудистой системы, опосредуемый влияниями вегетативной нервной системы (ВНС), модулируется множеством различных внешних влияний (дыханием, физической нагрузкой, изменением положения тела, психоэмоциональной сферы и т.д.) [11]. Известно, что дыхание с частотой 5-6 в минуту вызывает наибольшие вариации пульса. Поэтому целью данной работы явилось исследование изменений сердечно-сосудистой системы при управляемом дыхании с учетом типа вегетативной регуляции.
Материалы и методы. В исследовании принимали участие 26 условно здоровых студентов женского пола в возрасте 18-24 года (22,8+-0,28). Все испытуемые предварительно были ознакомлены с содержанием исследования, получено информированное согласие на него. У всех испытуемых определяли рост (см) и массу тела (кг). Измеряли артериальное давление и частоту сердечных сокращений электронным портативным тонометром модели 705 IT Omron (Япония) с цифровой регистрацией показателей, согласно рекомендациям экспертов Всероссийского научного общества кардиологов (ВНОК, 2001). За 30
1 N.E.Kushkova, I.S. Byakov, A.P. Spitsin. Changes of indicators of central hemodynamics in conditions of managed respiration taking.
минут перед измерением артериального давления (АД) исключался прием пищи, курение, физическое напряжение и воздействие холода. Среднее гемодина-мическое артериальное давление (СрГД, мм рт. ст) определяли по формуле [3]: СрГД =АДД + (ПД/3) Исследование ударного объема непрямым способом производили по формуле Старра [14]: УО = 90,97 + (0,54 ПД) - (0,57 ДАД)-(0,61 х возраст). Минутный объем кровообращения (МОК) определяли как произведение УО на ЧСС. Величину общего периферического сопротивления (ОПС) рассчитывали по формуле Пуазейля [(АДД+1/3ПД) х1330х60]/МО. Сердечный индекс (СИ) рассчитывали по отношению минутного объема крови к одному квадратному метру поверхности тела. Поверхность тела (ППТ) определяли исходя из роста и массы тела исследуемого по формуле Дюбуа:
0 423 0 725
ППТ=0,007184 хВ ’ хр ’ , где В - масса испытуемого в кг, а Р - рост тела в см [9]. Ударный индекс рассчитывали по формуле: УИ=УОК/ППТ [5]. Удельное периферическое сопротивление (УПС) вычисляли по формуле: УПС=(САДхППТ)/МОК. Потребность миокарда в кислороде определяли по величине “двойного произведения” по Робинсону [7]. Рассчитывали коэффициент выносливости (КВ, усл. ед.) по формуле: КВ=(ЧСС/ПД)П*10, -
частота сердечных сокращений (уд/мин), ПД - пульсовое давление (мм рт. ст.). Вегетативный индекс (ВИ) рассчитывали по формуле: ВИ = (1-ДАД/ЧСС)*100 [8]. Значения >+5 свидетельствовали о преобладании симпатических влияний ВНС (симпатикотония),значение <-5 - о преобладании парасимпатических влияний (ваготония), значения от -5 до +5 - о вегетативном равновесии (нормо-тония) [4]. Для оценки уровня функционирования системы кровообращения был использован адаптационный потенциал (АП, баллы) по P.M. Баевскому [3]: АП = 0,011 ЧСС + 0,014В + 0,009МТ - 0,009ДТ - 0,27, где В-возраст (в годах), МТ- масса тела (в кг), Р- рост (в см).Фактические значения параметров гемодинамики сравнивали с должными значениями. Большинство должных показателей гемодинамики вычисляется исходя из базовой формулы должного минутного объема крови (ДМО, л/мин), предложенной Н.Н. Савицким, с учетом интенсивности обменных процессов, ДМО=ДОО/281, где ДОО - это должный основной обмен, рассчитываемый по формулам Гарриса-Бенедикта, учитывающими, что основной обмен зависит от пола, возраста и массы тела. Соотношение (МОКфакт /ДМОК)*100% позволяет выразить в относительных величинах отклонения реального сердечного выброса к «идеальному» для пациента данного возраста, пола, роста и массы. Остальные должные гемодинамические
показатели рассчитывали по следующим формулам. Должный ударный индекс (ДУОК, мл): ДУОК/ ПТ). Должный сердечный индекс (ДСИ, мл/м2): ДМОК/ ПТ. Должное общее периферическое сосудистое сопротивление (ДОПСС, дин*с*см-5): (80*СрГД)/ДМОК. Должное удельное периферическое сопротивление (ДУПСС, у,е): СрГД/ ДСИ. Должная («условная») работа сердца (А долж, кг*м) - А долж=ДМОК* СрГД*13,6. При этом фактическая работа сердца (А факт, кг*м=МОК*СрГД*13,6). При сопоставлении А долж и А факт представляется возможность судить, является ли работа сердца в данной гемодинамической ситуации достаточной, избыточной или недостаточной.
Проба с регулируемым дыханием. Пробы с регулируемым дыханием являются одним из тестов, позволяющих оценить состояние сердечно-сосудистой системы, ее адаптационный потенциал. Проба с дыханием с частотой 6 в минуту является стандартной и широко используется в медицинских и физиологических исследованиях. Ритм дыхания задавался с помощью нами разработанной компьютерной программы, которая позволяла генерировать ритмичные колебания в диапазоне от 3 до 30 в минуту, с шагом в 1 дыхательный цикл в минуту. Обследуемые были обучены контролировать ритм дыхания в соответствии с визуальным водителем ритма на экране монитора. Соотношение вдоха и выдоха выбиралось экспериментатором и могло составлять 1:1, 1:2, и 2:1. В данном исследовании соотношение вдоха и выдоха составляло 1:1. Дыхательный объем не контролировался и выбирался произвольно испытуемым. АД и ЧСС регистрировали в исходном состоянии, на первой, пятой и десятой минутах выполнения пробы. В последующем для каждого этапа рассчитывали показатели гемодинамики и сравнивали их с исходным состоянием.
Результаты обрабатывали при помощи пакета программ "8ТЛТ18Т1СА 6". Осуществляли определение средней (М) и ошибки средней (т). Результаты представлены в виде М±т. При нормальном распределении переменных для определения различий между двумя независимыми группами использовали непарный 1-критерий Стьюдента, а при непараметрическом - критерий Вилкоксо-на - Манна - Уитни. Достоверными считали различия показателей при р < 0,05.
Результаты и обсуждение
Исходное состояние. Расчет и анализ показателей центральной гемодинамики и сравнение их с должными значениями показали следующее. У лиц с доминированием симпатического отдела вегетативной нервной системы фактическая ЧСС отличалась от должной (76+-2,41 уд/мин против 69+-0,55 уд/мин).
АДС было также меньше должного (100+-3,14 мм рт. ст. против 115,7+-0,17 мм рт. ст.). Диастолическое артериальное давление было меньше должных значений (63,9+-3,12 мм рт. ст. против 72+-0,11 мм рт. ст.). В тоже время фактические значения ударного объема (УОК) практически соответствовали должным значениям (65+-1,54 против 66,5+-2,35 мл). Фактические и должные значения МОК также практически не отличались. По-видимому, оптимальные значения МОК поддерживаются за счет более высокой ЧСС по сравнению с должной. На усиленную работу сердца указывают различия в фактической и должной работе сердца (5192+-222,9 кг*м против 5016,8+-237,6 кг*м). На усиление симпатического отдела ВНС в регуляции сердечной деятельности указывают значения ВИК (15,8+-3,13 у.е. ).
У лиц с доминированием парасимпатического отдела ВНС фактическая ЧСС также отличалась от должной (62+-2,41 уд/мин против 68+-0,05 уд/мин). АДС фактическое было меньше должного (111+-2,32 мм рт. ст. против 116,7+-
0,33 мм рт. ст.). Однако диастолическое артериальное давление мало отличалось от должных значений (71,2+-2,22 мм рт. ст. против 72,5+-0,21 мм рт. ст.).
Если у симпатотоников УПС соответствовало должным значениям (22,15+-1,63 дин*с*см-5/м2 против 22,0+-1,01 дин*с*см-5/м2), то у лиц с доминированием парасимпатического отдела фактические значения УПС были больше должных значений (32+-2,06 дин*с*см-5/м2 против 24,85+-0,85 дин*с*см-5/м2; р<0,05)). Кроме того у «симпатотоников» фактические и должные значения ударного (УИ) и сердечного индекса (СИ) также практически не различались. В то же время при доминировании парасимпатического отдела ВНС и УИ и СИ
были меньше должных значений (43,7+-2,15мл против 55,6+-2,38мл и 2,71+22
0,14 л/м против 3,41+-0,05 л/м соответственно).
В целом сравнительный анализ показателей гемодинамики в зависимости от доминирования отдела ВНС показал следующее. Достоверные различия наблюдались по величине АДС (р=0,058), ЧСС (р=0,003), МОК (р=0,009), СИ (р=0,007), УПСС (р=0,0009).
Проба с управляемым дыханием.
1 минута. У лиц с доминированием симпатического отдела ВНС (п=17) не выявлено достоверных изменений гемодинамики на первой минуте выполнения пробы по сравнению с исходным состоянием. При доминировании парасимпатического отдела ВНС (п=9) наблюдается существенное снижение общего периферического сопротивления сосудов (с 1729+-83,47 дин*с*см-5 до 1529+-
74,32 дин*с*см-5;р=0,077). Возможно, гипервентиляция и гипокапния могут приводить к спазму периферических сосудов, и, соответственно, повышению ОПСС и артериального давления [1]. Явление мягкой гипервентиляции при регулируемом дыхании (22 в минуту) было отмечено [7] и [12]. Выявлена также определенная тенденция к снижению АДС, АДД, УПС и увеличение УО, СИ и ВИК.
Сравнительный анализ показателей гемодинамики в зависимости от типа вегетативной регуляции на первой минуте управляемого дыхания также показал следующее. Достоверные различия по АДС и ЧСС стали не значимыми. В то же время появились достоверные различия по МОК (р=0,0028). У симпато-тоников МОК оставался более высоким по сравнению с ваготониками. Сохранились достоверные различия и в значениях СИ (р=0,0028), УПСС (р=0,008). Сохранялись достоверные различия в величине индекса сердечнососудистой регуляции (р=0,0003)
5 минута. У лиц с доминированием симпатического отдела ВНС достоверных изменений показателей центральной гемодинамики по сравнению с исходным состоянием не происходит. При доминировании парасимпатического отдела ВНС наблюдаются достоверные изменения УПС и ИССР. Удельное периферическое сопротивление сосудов на пятой минуте пробы было меньше по сравнению с исходным состоянием (27,3+-2,1 дин*с*см-5/м2 против 32+-2,06 дин*с*см-5/м2;р=0,039). Индекс сердечно-сосудистой регуляции становится меньше по сравнению с фоновым состоянием (101,6+-4,36 у.е. против 115,3+4,1 у.е.; р=0,019), что указывает на переход с сосудистого типа регуляции на смешанный тип (сердечно-сосудистый).
Сравнение изменений показателей центральной гемодинамики на пятой минуте пробы в зависимости от типа вегетативной регуляции показало следующее. Достоверные различия сохранялись по величине ЧСС, СИ, ИССР. Различия по МОК стали менее значимыми (р=0,066), хотя значения минутного объема крови были больше у симпатотоников. Менее значимыми были и значения УПС (р=0,075). Причем если у симпатотоников сосудистое сопротивление практически не изменилось по сравнению с исходным состоянием, то у ва-готоников оно снизилось ( с 32,1+-2,06 дин*с*см-5/м2. до 27,3+-2,01 дин*с*см-
52
/м ; р=0,019). У симпатотоников преобладал сердечный тип регуляции (ИССР=83,9+-3.3) , то у ваготоников - смешанный.
10 минута. У лиц с доминированием симпатического отдела ВНС досто-
верных изменений показателей центральной гемодинамики по сравнению с исходным состоянием также не происходит. При доминировании парасимпатического отдела ВНС наблюдаются достоверное увеличение ЧСС по сравнению с исходным состоянием ( 70+-2,0 уд./мин против 62+-2,4 уд./мин; р=0,024). Характерно достоверное снижение пульсового давления (33+-2,1 мм рт. ст. против 39,7+-1,7 в исходном состоянии; р=0,05), что косвенно указывает на повышении растяжимости артерий, хотя при этом ударный объем снижется (с 63,9+-1,87 мл в исходном до 58,6+-2,4 мл), но различия были не достоверными (р=0,07). Это можно рассматривать как благоприятный фактор. Исследования последнего десятилетия убедительно продемонстрировали неблагоприятное прогностическое значение периферического ПД в увеличении риска сердечнососудистой заболеваемости и смертности [6,10].
Следует отметить, что должный УОК для лиц с «ваготоническим» типом регуляции должен составлять 71,7+-2,0 мл. У лиц с доминированием симпатического отдела ВНС фактические значения УОК практически соответствовали должным значениям (65+-1,54 мл против 66,5+-2,35 мл).
Выводы
1.Показатели центральной гемодинамики зависят от исходного вегетативного тонуса. У лиц с доминированием парасимпатического отдела ВНС фактические значения показателей сердечно-сосудистой системы отличаются от должных, в то же время при доминировании симпатического отдела ВНС большинство их соответствуют должным значениям.
2.Проба с дыханием с частотой 6 в минуту при доминировании парасимпатического отдела ВНС приводит к увеличению ЧСС и снижению общего периферического сосудистого сопротивления, что, вероятно, улучшает функциональное состояние сердца и периферических сосудов.
3.При доминировании симпатического отдела ВНС достоверных изменений гемодинамики не происходит.
Литература:
1. Агаджанян Н. А. Постоянное нарушение гомеостаза в виде хронической гипокапниемии как болезнетворный фактор / Н. А. Агаджанян, Ю. Н. Мишустин, С. Ф. Левкин. - Самара, 2004. - 56 c.
2. Аринчин В.Ф. Оценка функционального состояния сердца у детей в онтогенезе // Вопросы охраны материнства и детства. 1983. № 2. С. 21.
3. Баевский P.M., Берсенева А.П., Вакулин В.К. и др. Оценка эффек-
тивности профилактических мероприятий на основе изменения адаптационного потенциала системы кровообращения // Здравоохранение РФ: 1987: № 8. С.7.
4. Вейн. А.М. Вегетативные расстройства: клиника. диагностика. лечение / А.М. Вейн. - М. : МИА. 2000. - 725 с.
5. Дуда. И.В. Клиническое акушерство / И.В. Дуда, В.И. Дуда. - М.: Медицина, 1997. - 604 с.
6. Оганов Р. Г. Профилактическая кардиология: от гипотез к практике // Кардиология. 1999. Т. 39. № 2. С. 4-9.
7. Погодин М. А. Самопроизвольное и непроизвольное управление дыханием при навязанных параметрах вентиляции легких / М. А. Погодин, Е. В. Боброва, М. П. Гранстрем // Физиология человека. - 2004. - Т. 30, № 3. - С. 8187.
8. Eckberg D. L. Human sinus arythmia as an index of vagal cardiac outflow // J. Appl. Physiol.- 1983.-54,- P. 961-966.
9. DuBois D, DuBois E.F. A formula to estimate the approximate surface area if height and weight be known. Arch Intern Med 1916;17:863-71.
10. Franklin S. S. Hypertension in Older People: Part 1 // J. Clin. Hypertens. 2006. Vol. 8, № 6. P. 444-449.
11. Glass L. Synchronization and rhythmic processes in physiology // Na-
ture. - 2001. - V. 410. - P. 277.
12. Pinna G. Effect of paced breathing on ventilatory and cardiovascular variability parameters during short-term investigations of autonomic function / G. Pinna, R.,Maestri, M. La Rovere et al. //Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. - 2006. -Vol. 290. - P. 424-433.
13. Sa Cunha R., Pannier B., Benetos et al. Association between high heart
rate and hight arterial rigidity in normotensive and hypertensive subjects // J Hypertens 1997; 15: 1423-1430.
14. Starr. Y. Clinical test as simple method of estimating cardiac stroke vo-
lume from blood pressure and age // Circulation. - 1954. - № 9. - P. 664.
