CC BY
90
№ 2 - 2013 г.
14.00.00 медицинские и фармацевтические науки
УДК 616.12-008.331.1:612.135
ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ ТИПОВ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ У ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ И БОЛЬНЫХ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИЕЙ
1 12 3
С. Г. Абрамович , А. В. Машанская , В. А. Дробышев , А. Ю. Долбилкин
1ГБОУ ДПО «Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования» Минздрава России (г. Иркутск)
ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава
России (г. Новосибирск)
о
Санаторий-профилакторий «Родник» ОАО «Ангарская нефтехимическая компания»
(г. Ангарск)
Методом лазерной допплеровской флоуметрии изучены типологические особенности показателей микроциркуляции у здоровых людей и больных артериальной гипертонией. У здоровых людей нормоемическому типу микрокровообращения соответствует апериодический тип лазерной допплеровской флоуметрограммы. Для больных артериальной гипертонией характерен спастический тип микрогемодинамики с монотонным характером колебаний и низкими показателями перфузии.
Ключевые слова: артериальная гипертония, лазерная допплеровская флоуметрия,
микроциркуляция.
Абрамович Станислав Григорьевич — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой физиотерапии и курортологии ГБОУ ДПО «Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования», е-mail: prof.Abramovi [email protected]
Машанская Александра Валерьевна — кандидат медицинских наук, ассистент ГБОУ ДПО «Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования», е-mail: [email protected]
Дробышев Виктор Анатольевич — доктор медицинских наук, профессор, заведующий курсом медицинской реабилитации ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», рабочий телефон: 8 (383) 279-01-90, е-mail: DoctorVik@ yandex.ru
Долбилкин Александр Юрьевич — врач-терапевт санатория-профилактория «Родник» ОАО «АНХК» (г. Ангарск), е-mail: [email protected]
Введение. В современной клинической практике важна оперативная оценка состояния микроциркуляции (МЦ) и правильная интерпретация выявленных нарушений при диагностике различных патологических состояний. Для этих целей сегодня широко используется лазерная допплеровская флоуметрия (ЛДФ), позволяющая оценить общий уровень периферической перфузии, выявить особенности состояния и регуляции кровотока в МЦ русле, что особенно важно при дифференцированном подборе терапии. Метод является объективным, точным, благодаря возможности длительной экспозиции, воспроизводимым, высокочувствительным по отношению к малейшим изменениям кровотока [2].
В настоящее время выделяется три основных типа МЦ: нормо-, гипер- и гипоемический или спастический [4, 5]. Определение типологической принадлежности затруднено, однако с помощью метода ЛДФ появилась возможность определения нормативных показателей состояния микрокровотока, а также изучения его ответных реакций на воздействие факторов внешней и внутренней среды, которые многообразны, что обусловлено различным исходным состоянием.
Целью данной работы явилось изучение типологических особенностей МЦ у здоровых людей и больных артериальной гипертонией (АГ) методом ЛДФ.
Материал и методы. Всего обследовано 60 человек, которых мы разделили на 2 группы. Первая (основная) группа была представлена 32-мя больными эссенциальной АГ 2-й стадии и 2-й степени (18 женщин и 14 мужчин) с высоким риском развития осложнений в возрасте от 23 до 69 лет, средний возраст 55,7 ± 2,9 года. Длительность заболевания колебалась от 4 до 22 лет. Во вторую группу (сравнения) были включены 28 здоровых людей в возрасте от 18 до 65 лет (средний возраст 51,2 ± 3,3 года).
Для изучения МЦ использовался метод ЛДФ, основанный на оптическом зондировании тканей монохроматическим излучением и анализе частотного спектра сигнала, отражённого от движущихся эритроцитов. ЛДФ осуществляли лазерным анализатором капиллярного кровотока «ЛАКК-02» с компьютерным программным обеспечением LDF 2.2.509_(2008-07-15^еШр.ехе (производство ООО НПП «ЛАЗМА», Москва, регистрационное удостоверение МЗ РФ № 29/03020703/5555-03 от 11.09.2003).
Исследование проводили в утреннее время суток при одинаковой температуре в помещении (около 21-24 °С), испытуемые во время исследования находились
в положении сидя. Перед исследованием пациенты в течение 15 мин находились в спокойном состоянии, не принимали пищу или напитки, изменяющие состояние МЦ, не курили. Головка оптического зонда фиксировалась на наружной поверхности левого предплечья на 4 см выше шиловидного отростка; рука располагалась на уровне сердца. Выбор этой области обусловлен тем, что она в меньшей степени подвержена воздействиям окружающей среды, бедна артериоло-венулярными анастомозами, поэтому в большей степени отражает кровоток в нутритивном русле [3]. Длительность записи составляла 4 мин.
Оценивали следующие показатели МЦ:
• М (перф. ед.) — величина среднего потока крови в интервалах времени регистрации или среднеарифметическое значение показателя МЦ;
• СКО (уровень флакса, перф. ед.) — средние колебания перфузии относительно среднего значения потока крови М, характеризующие временную изменчивость
перфузии; данный показатель отражает среднюю модуляцию кровотока во всех частотных диапазонах;
• Кв (%) — коэффициент вариации, который характеризует соотношение между изменчивостью перфузии (флаксом) и средней перфузией (М) в зондируемом участке тканей.
С помощью расчётных параметров М, СКО и Кв можно интегрально оценить состояние МЦ. Более детальный анализ функционирования конечного кровотока должен осуществляться исследованием структуры ритмов колебаний перфузии крови [2]. Анализ амплитудно-частотного спектра (АЧС) колебаний кожного кровотока производился на основе использования математического аппарата Фурье-преобразования и специальной компьютерной программы цифровой фильтрации регистрируемого ЛДФ-сигнала. Изучались следующие показатели АЧС: очень низкочастотные (эндотелиальные, VLF), низкочастотные (вазомоторные, LF), высокочастотные (дыхательные, HF1 и №2) и пульсовые (кардиальные, CF1 и CF2) колебания кожного кровотока [1, 2, 6, 7].
Рассчитывался индекс эффективности МЦ (ИЭМ) — интегральный показатель, характеризующий соотношение механизмов активной и пассивной модуляции кровотока.
Статистическую обработку результатов проводили путём вычисления среднего значения исследуемых величин (М), средней ошибки (т) для каждого показателя. Оценка достоверности различий между данными, полученными в исследуемых группах, проводилась с использованием ^критерия Стьюдента.
Результаты. Полученные данные показали, что показатели перфузии М, СКО и Кв имели значительный разброс в обеих группах. У здоровых испытуемых М колебался в пределах от 1,1 до 10,7 перф. ед. и составил в среднем 3,7 ± 0,5 перф. ед. У больных АГ
вариабельность этого показателя была меньшей — от 1,2 до 5,8 перф. ед. со средними значениями 3,5 ± 0,2 перф. ед. Диапазон разброса СКО и Кв также оказался значительным не только у здоровых лиц, но и у больных АГ. Так, в первой группе уровень флакса имел колебания от 0,1 до 1,6 перф. ед., а коэффициент вариации от 5,9 до 68,8 %. Во второй группе эти показатели также имели значительный разброс: СКО — от 0,1 до 2,8 перф. ед., Кв — от 5,7 до 48,3 %. Таким образом, у испытуемых выявлена значительная вариабельность изученных показателей, что связано с индивидуальными особенностями МЦ русла.
Это послужило основанием для проведения анализа тканевого кровотока с учётом характерных гемодинамических типов МЦ, которые выявляются не только у больных, но и у здоровых людей [4]. Согласно рекомендациям Е. Н. Чуян и соавт. [5], в качестве критериев индивидуальных особенностей МЦ нами были выбраны основные ЛДФ-показатели: М, СКО и Кв, что позволило выявить различные типы микрогемодинамики. Было выделено 3 типа ЛДФ-грамм с различным характером колебаний. Первый тип характеризовался высокоамплитудными апериодическими колебаниями: СКО и Кв были максимальными. К этому типу относилось 28,6 % обследованных здоровых лиц и только 12,5 % больных АГ. Второй вариант ЛДФ-грамм характеризовался монотонным характером колебаний кожного кровотока с низкой перфузией и сниженными показателями СКО и Кв. К этому типу были отнесены большинство обследованных: 42,8 % здоровых (показатель перфузии в среднем 2,5 ± 0,2 перф. ед.) испытуемых и 68,7 % больных АГ (показатель перфузии в среднем 2,6 ± 0,3 перф. ед.). Третий тип МЦ характеризовался монотонным характером колебаний кожного кровотока с высокой перфузией, но низкими значениями СКО и Кв. Он был обнаружен у больных АГ в 18,8 %
случаев (показатель перфузии в среднем 6,3 ± 0,5 перф. ед.), а в группе сравнения в 28,6 % случаев (показатель перфузии в среднем 5,8 ± 0,4 перф. ед.).
Апериодическая ЛДФ-грамма у здоровых людей характеризовалась нормальными значениями перфузии, которые в среднем составили 3,5 ± 0,3 перф. ед., но высокими значениями флакса 1,2 ± 0,09 перф. ед., отображающего активность колебательных процессов, и Кв 24,4 ± 3,0 %, характеризующего преимущественный вклад активных механизмов модуляции микрокровотока. Исследование структуры ритмов колебаний перфузии крови в группе сравнения показало, что наиболее существенный вклад в общую мощность спектра вносят низкочастотные ритмы, а именно очень низкочастотный эндотелиальный ритм (1,5 ± 0,3 перф. ед.) и вазомоторный ритм (1,6 ± 0,4 перф. ед.), что свидетельствует о значительной модуляции потока крови со стороны сосудистой стенки, реализуемой через её мышечный компонент. Амплитудные значения высокочастотных дыхательных и пульсовых колебаний оказались невелики, что указывает на умеренный приток крови в капиллярное русло и своевременный отток периферической крови. Следовательно, данный тип можно характеризовать высокой сбалансированностью регуляторных механизмов и можно отнести к нормоемическому типу микрогемодинамики. Это подтверждается высоким значением ИЭМ, который составил в данной группе 2,6 ± 0,3.
Апериодическая ЛДФ-грамма среди больных АГ была обнаружена на 16,1 % реже, чем у здоровых людей, но ей были свойственны все вышеназванные особенности кровотока, присущие здоровым людям с подобным типом МЦ.
Второй тип ЛДФ-граммы у здоровых людей характеризовался снижением перфузии (2,5 ±
0,2 перф. ед.) и монотонным характером колебаний, что подтверждается уменьшением СКО (0,4 ± 0,08 перф. ед.) и Кв, который у испытуемых данного типа составил 13,7 ± 2,2 %. Спектральные характеристики для данного типа в группе сравнения отличались самым высоким значением вклада очень низкочастотных колебаний (1,8 ± 0,3 перф. ед.), что на 20,0 % больше, чем VLF-компонент у испытуемых с апериодическим типом и на 28,6 % больше, чем у обследованных с монотонным типом с высокой перфузией. В то же время у обследованных здоровых людей с монотонным типом и низкой перфузией наблюдалось уменьшение амплитуды вазомоторных колебаний на 12,5 % по сравнению с апериодическим типом, что свидетельствует о повышенном тонусе микрососудов вследствие активности симпатических адренергических волокон, жёсткости сосудистой стенки и увеличении периферического сосудистого сопротивления. Кроме того, высокочастотные колебания в группе сравнения при втором типе ЛДФ-граммы характеризовались низкой амплитудой дыхательных ритмов и пульсовых влияний, что обусловило значение ИЭМ, равное 2,1 ± 0,2. Таким образом, умеренный вклад вазомоторного и дыхательного компонентов свидетельствует о преобладании симпатических влияний, что приводит к некоторой констрикции микрососудов, а увеличение жёсткости сосудистой стенки обуславливает низкие показатели флакса и Кв, что, вероятно, и является причиной невысокой перфузии.
В отличие от здоровых людей больные АГ с монотонным типом ЛДФ-граммы с низкой перфузией составили большинство среди обследованных пациентов (68,7 %). У них, в отличие от представителей группы сравнения с аналогичным вариантом ЛДФ-граммы, существенно ниже оказались амплитуда VLF (на 55,6 %, p < 0,01), LF (на 42,8 %, p < 0,05). В то же время у них наблюдалось снижение амплитуды дыхательной волны (НР2) на 50,0 % (р < 0,05) и более высокие значения CF2 (р < 0,05) и, особенно, CF1 (р < 0,001). Это обусловило значительное снижение ИЭМ (1,5 ± 0,2), что на 28,6 % меньше (р < 0,05), чем у здоровых. Такое перераспределение характеристик АЧС у больных АГ
свидетельствует об отсутствии адекватной перфузии тканей за счёт снижения эластичности сосудистой стенки, повышения периферического сосудистого сопротивления при отсутствии нарушений оттока крови из МЦ русла. Данный тип ЛДФ-граммы характеризуется увеличением сосудистого тонуса и соответствует гипоемическому или спастическому типу микрогемодинамики.
Третий тип ЛДФ-граммы у здоровых людей характеризовался высокой перфузией 5,8 ±
0,4 перф. ед., показатель которой был в среднем в 2 раза выше, чем у испытуемых двух предыдущих групп и монотонными флаксмоциями, обуславливающими относительно низкий уровень флакса (0,5 ± 0,08 перф. ед.) и незначительные колебания Кв (19,1 ± 2,0 %). Анализ АЧС у представителей группы сравнения с монотонным типом ЛДФ-граммы с высокой перфузией, по сравнению с остальными типами, показал отсутствие различий значений амплитуд очень низкочастотного VLF- и LF-компонентов, уровень которых оказался достаточно высок, что свидетельствует об адекватности микрокровотока, хорошей дилатации, отсутствии угнетения вазомоторных регуляторных механизмов. В то же время у данного типа ЛДФ-граммы, в отличие от остальных, максимальными оказались амплитуды дыхательных волн и пульсовых колебаний. Вследствие перераспределения ритмических характеристик в сторону увеличения пульсовых и дыхательных колебаний, ИЭМ у данных испытуемых оказался самым низким среди здоровых людей и составил 1,9 ± 0,3. Таким образом, значительные вклады пульсовых амплитудных значений в структуре ритмических колебаний, на фоне высокого значения эндотелиального компонента в общей мощности спектра свидетельствует о повышенном притоке периферической крови, что обуславливает как повышенный приток со стороны артериол, так и несколько затруднённый отток со стороны венул и соответствует гиперемическому типу микрогемодинамики.
Монотонная ЛДФ-грамма с высокой перфузией среди больных АГ была обнаружена на 9,8 % реже, чем в группе сравнения, но ей были свойственны все вышеназванные особенности кровотока, присущие здоровым людям с подобным типом МЦ. Исключение составило умеренное снижение вклада очень низкочастотного эндотелиального (на 12,5 %) и дыхательных ритмов (Ю! на 37,5 %, p < 0,05; №2 на 75,0 %, p < 0,02). Такое перераспределение характеристик АЧС у больных АГ свидетельствует о сбалансированности активных и пассивных колебаний на модуляцию тканевого кровотока. Это обусловило достаточно высокое значение ИЭМ (2,0 ± 0,5), сопоставимое со здоровыми испытуемыми при аналогичном варианте ЛДФ-граммы.
Заключение. Таким образом, с помощью метода ЛДФ можно определить тип тканевого микрокровотока, что позволяет осуществлять поиск наиболее адекватных способов коррекции микроциркуляторных нарушений. У здоровых людей наиболее сбалансированным следует считать апериодический тип ЛДФ-граммы, соответствующий нормоемическому типу микрокровообращения. У большинства больных АГ при ЛДФ наблюдается монотонный характер колебаний с низкими показателями перфузии, что свидетельствует о повышенном тонусе резистивных микрососудов, значительной активности симпатических адренергических волокон, снижении вазомоторной активности микрососудов, соответствующий спастическому типу микрогемодинамики.
Список литературы
1. Взаимосвязь функции венулярного отдела сосудистого русла с суточным ритмом артериального давления в норме и при артериальной гипертонии / А.А. Федорович [и др.] // Кардиологический вестн. — 2008. — Т. 3 (15), № 2. — С. 21-31.
2. Лазерная доплеровская флоуметрия микроциркуляции крови : руководство для врачей / Под ред. А. И. Крупаткина, В. В. Сидорова. — М. : ОАО «Изд-во Медицина», 2005. — 256 с.
3. Метод лазерной допплеровской флоуметрии в кардиологии : пособие для врачей / Под ред. В. В. Бранько [и др.]. — М., 1999. — 48 с.
4. Козлов В. И. Лазерная допплеровская флоуметрия и анализ коллективных процессов в системе микроциркуляции / В. И. Козлов, Л. В. Корси, В. Г. Соколов // Физиология человека. — 1998. — Т. 24, № 6. — С. 112.
5. Чуян Е. Н. Індивідуально-типологічниі особливості показників мікроциркуляціі / Е. Н. Чуян, Н. С. Трібрат, М. Н. Ананченко // Вчені записки Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського. Серия «Біологія, хімія». — 2008. — Т. 21 (60), № 3. — С. 190-203.
6. Is high frequency flux motion due to respiration or to vazomotion activity? / F. Bollinger [et al.] // Progress Appl. Microcirculation. Basel : Karger. — 1993. — Vol. 20. — P. 52.
7. Regulation of human cunaneous circulation evaluated by laser Doppler flowmetry, iontophoresis, and spectral analysis: importance of nitric oxide and prostaglandins / P. Kvandal [et al.] // Microvascular Research. — 2003. — Vol. 65. — P. 160-171.
VARIABILITY OF MICROCIRCULATION TYPES AT HEALTHY PEOPLE AND PATIENTS WITH ARTERIAL HYPERTONIA
1 12 3
S. G. Abramovich , А. V. Mashanskaya , V. A. Drobyshev , А. Y. Dolbilkin
1SBEIPGPE «Irkutsk State Medical Academy of Postgraduate education of Ministry of Health»
(c. Irkutsk)
SBEIHPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health» (c. Novosibirsk)
о
Sanatorium dispensary «Spring» PLC «Angarsk Petrochemical Company» (c. Angarsk)
Typological features of microcirculation indicators at healthy people and patients with arterial hypertonia were studied with the method of laser Doppler flowmetry. Normoemic type of microcirculation at healthy people corresponds aperiodic type of laser Doppler flowmetrogram. The spastic type of microhemodynamic with monotonous nature of fluctuations and low indicators of perfusion is characteristic for patients with arterial hypertonia.
Keywords: arterial hypertonia, laser Doppler flowmetry, microcirculation.
About authors:
Abramovich Stanislav Grigoryevich — doctor of medical sciences, professor, head of physical therapy and balneology chair at SBEI PGPE «Irkutsk State Medical Academy of Postgraduate education of Ministry of Health», e-mail: [email protected]
Mashansky Alexander Valeryevna — candidate of medical sciences, assistant at SBEI PGPE «Irkutsk State Medical Academy of Postgraduate education of Ministry of Health», e-mail: [email protected]
Drobyshev Victor Anatolevich — doctor of medical sciences, professor, head of medical rehabilitation course at SBEI HPE «Novosibirsk State Medical University of Ministry of Health», office phone: 8 (383) 279-01-90, e-mail: DoctorVik@ yandex.ru
Dolbilkin Alexander Yuryevich — therapist Sanatorium dispensary «Spring» PLC «Angarsk Petrochemical Company», e-mail: [email protected]
List of the Literature:
1. Interrelation on function of venule department of vascular channel with daily rhythm of arterial pressure in norm and at arterial hypertonia / A. A. Fedorovich [etc.] // Cardiologic bull. — 2008 . — V. 3 (15), № 2. — P. 21-31.
2. Laser Doppler flowmetry of microblood circulation: guidance for doctors / Under the editorship of A. I. Krupatkin, V. V. Sidorov. — M: JSC Publishing House Medicine, 2005. — 256 P.
3. Method of laser Doppler flowmetry in cardiology: guidance for doctors / Under the editorship of V. V. Branko [etc.]. — M, 1999. — 48 P.
4. Kozlov V. I. Laser Doppler flowmetry and analysis of collective processes in system of microcirculation / V. I. Kozlov, L. V. Korsi, V. G. Sokolov // Human physiology. —
1998. — T. 24, № 6. — P. 112.
5. Chuyan E. N of Individual and typological features microcirculation indicators/
E. N. Chuyan, N. S. Tribrat, M. N. Ananchenko // Scient. notes of Tavriysky national states n. a. Vernadsky. Biology, chemistry series. — 2008. — V. 21 (60), № 3. — P. 190203.
6. Is high frequency flux motion due to respiration or to vazomotion activity? / F. Bollinger [et al.] // Progress Appl. Microcirculation. Basel : Karger. — 1993. — Vol. 20. — P. 52.
7. Regulation of human cunaneous circulation evaluated by laser Doppler flowmetry, iontophoresis, and spectral analysis: importance of nitric oxide and prostaglandins / P. Kvandal [et al.] // Microvascular Research. — 2003. — Vol. 65. — P. 160-171.
