Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 15
Глава 2. Материалы и методы исследования 77
Глава 3. Результаты исследования 101
3.1. Распределение общей мощности спектров вариабельности КПГ в выборках здоровых и больных АГ 101
3.2. Классификация колебательной активности параметров гемодинамики 104
3.3. Анализ спектральных показателей вариабельности ритма сердца у здоровых и больных АГ мужчин и женщин зрелого возраста
3.4. Анализ спектральных показателей вариабельности ударного объема у здоровых и больных АГ мужчин и женщин зрелого возраста 117
3.5. Анализ спектральных показателей вариабельности фракции выброса левого желудочка у здоровых и больных АГ мужчин и женщин зрелого возраста 123
3.6. Анализ спектральных показателей вариабельности амплитуды пульсации аорты у здоровых и больных АГ мужчин и женщин зрелого возраста 130
Глава 4. Обсуждение результатов исследования 296
Практические рекомендации 226
Выводы 227
Литература 230
- Распределение общей мощности спектров вариабельности КПГ в выборках здоровых и больных АГ
- Анализ спектральных показателей вариабельности ритма сердца у здоровых и больных АГ мужчин и женщин зрелого возраста
- Анализ спектральных показателей вариабельности ударного объема у здоровых и больных АГ мужчин и женщин зрелого возраста
- Анализ спектральных показателей вариабельности амплитуды пульсации аорты у здоровых и больных АГ мужчин и женщин зрелого возраста
Введение к работе
Актуальность темы
В настоящее время 40% взрослого населения планеты страдает артериальной гипертонией (АГ). В России она приобрела характер эпидемии и отмечается у 30-40% населения, о чем свидетельствуют результаты выборочных исследований Центра профилактической медицины Минздрава России [Ощепкова Е.В., 2007, 2009].
В целом многочисленные исследования, проведенные в России и за рубежом в течение последних 20 лет свидетельствуют о высокой распространенности АГ, плохой осведомленности больных о наличии у них заболевания, недостаточном назначении антигипертензивных средств, низкой приверженности к лекарственной терапии и катастрофически низкой ее эффективности [Кушаковский М.С., 2003; Ощепкова Е.В., 2001, 2007, 2009; Европейские рекомендации по контролю АГ, 2003; Российские рекомендации ВНОК, 2008]. До сих пор сохраняется большое количество осложнений со стороны органов мишеней (головной мозг, сердце, почки, сетчатка глаз), приводящих больных с АГ к инвалидности и преждевременной смерти. По данным рабочей группы ВОЗ (2001) Россия по смертности от ИБС и инсульта, являющимися основными осложнениями АГ, занимает одно из первых мест в Европе.
В связи с этим АГ в Российской Федерации, как и во всех странах с развитой экономикой, является одной из актуальных медицинских проблем.
Решение данной проблемы невозможно без дальнейшего изучения механизмов регуляции системы кровообращения и их раскрытия в каждом конкретном случае артериальной гипертонии.
Маркерами основных механизмов регуляции системы кровообращения (парасимпатического, барорефлекторного, нейрогуморального, метаболического, дыхательного, миогенного, нейрогенного, эндотелиального) являются медленные колебания гемодинамики. Мерой регуляции – мощность этих колебаний, которую позволяет оценить метод спектрального анализа [Астахов А.А., 2001,2009; Баевский Р.М. и соавт., 2001; Крупаткин А.И., 2003; Флейшман А.Н., 2004; Akselrod S. et al., 1995; Kvandal P. et al., 2003; Takabatake N. et al., 2001].
Со времени публикации евро-американских и российских рекомендаций к измерению и интерпретации вариабельности ритма сердца прошло тринадцать лет. Накопились новые данные, которые изменили представление о медленных колебаниях гемодинамики по четырем основным позициям: особенностям структуры и характеру регуляции, роли в оценке физиологического состояния организма и клинической интерпретации. Появилась новая доказательная база связи медленных колебаний показателей кровообращения с механизмами регуляции [Gavrila F. et al., 2003; Havel P., 2002; Kvandal P. et al., 2003; Takabatake N. et al., 2001].
Возникла необходимость коррективы понятия нормы вариабельности параметров гемодинамики и клинико-физиологической интерпретации вариабельностей сердечного ритма и других параметров гемодинамики [Астахов А.А., 2001, 2007; Флейшман А.Н., 2004; Goldberger A. et al., 1995-2001; Yamamoto Y. et al., 2003].
В настоящее время основное внимание исследователей обращено на изучение вариабельности ритма сердца, единичны публикации по оценке вариабельности других показателей гемодинамики (артериального давления, показателей микрокровообращения и др.). Работ по анализу вариабельности комплекса параметров гемодинамики, который позволяет дать интегральную оценку механизмов регуляции кровообращения, у здоровых и больных АГ с учетом гендерных особенностей нет. Это послужило основанием для настоящего исследования.
Цель исследования
Определить особенности механизмов регуляции системы кровообращения у больных эссенциальной артериальной гипертензией и разработать новые патогенетически обоснованные подходы к антигипертензивной терапии и оценке её эффективности на основе анализа вариабельности комплекса параметров гемодинамики.
Задачи исследования
-
Определить общие закономерности регуляции системы кровообращения у практически здоровых и больных эссенциальной артериальной гипертензией мужчин и женщин зрелого возраста, используя спектральные характеристики вариабельности комплекса параметров гемодинамики.
-
Изучить особенности механизмов регуляции сердечного ритма у больных эссенциальной артериальной гипертензией зрелого возраста на основе спектральных показателей вариабельности ритма сердца.
-
Исследовать особенности механизмов регуляции ударного объема и фракции выброса у больных эссенциальной артериальной гипертензией зрелого возраста на основе спектральных показателей вариабельности ударного объема и фракции выброса.
-
Изучить особенности механизмов регуляции амплитуды пульсации аорты у больных эссенциальной артериальной гипертензией зрелого возраста на основе спектральных показателей вариабельности пульсации аорты.
-
Исследовать особенности механизмов регуляции амплитуды пульсации микрососудов у больных эссенциальной артериальной гипертензией зрелого возраста на основе спектральных показателей вариабельности пульсации микрососудов.
-
Определить особенности механизмов регуляции артериального давления у больных эссенциальной артериальной гипертензией зрелого возраста на основе спектральных показателей вариабельности артериального давления.
-
Выявить спектральные маркеры адаптации, переходных процессов, дезадаптации и медленноволновые критерии наличия эссенциальной артериальной гипертензии.
-
Описать клинико-медленноволновые синдромы у больных эссенциальной артериальной гипертензией.
-
Разработать новые патогенетически обоснованные подходы к антигипертензивной терапии и оценке её эффективности на основе вариабельности комплекса параметров системы гемодинамики.
Научная новизна исследования
Впервые на основе вариабельности комплекса параметров гемодинамики: ритма сердца, артериального давления, ударного объема, фракции выброса левого желудочка, амплитуд пульсаций аорты и микрососудов дана количественная и качественная оценка регуляции системы кровообращения у здоровых и больных эссенциальной АГ зрелого возраста, которая основывается на определении абсолютных и относительных значений общей мощности спектра вариабельности показателей гемодинамики и ее составляющих.
Впервые на основе вариабельности комплекса показателей гемодинамики определены общие закономерности регуляции системы кровообращения у здоровых и больных АГ в зрелом возрасте.
Показано, что в регуляции вариабельности ритма сердца, ударного объема, фракции выброса и амплитуды пульсации аорты преобладает дыхательный механизм, что определено на основе доминирования высокочастотных колебаний в спектрах вариабельности данных параметров гемодинамики.
Доказано, что в регуляции амплитуды пульсации микрососудов ведущим является нейрогуморальный механизм, о чем свидетельствует превалирование очень низкочастотных колебаний в спектре.
Выявлено, что в регуляции систолического артериального давления доминирует барорефлекторный механизм, на что указывает превалирование в спектре низкочастотных колебаний.
Впервые на основе вариабельности комплекса показателей гемодинамики определены особенности регуляции кровообращения у больных АГ.
Установлено, что при артериальной гипертонии наблюдается напряжение механизмов регуляции ритма сердца, фракции выброса и артериального давления, что проявляется увеличением общей мощности спектра вариабельности перечисленных параметров и ее структурных составляющих.
Доказано, что при артериальной гипертонии происходит истощение механизмов регуляции амплитуды пульсации микрососудов, на что указывает снижение общей мощности спектра вариабельности данного параметра.
Впервые установлено, что при артериальной гипертонии происходит качественная перестройка регуляции ударного объема в виде повышения вклада дыхательного механизма, на что указывает увеличение относительных значений мощности спектра в высокочастотном диапазоне.
Впервые выявлены особенности регуляции фракции выброса, характеризующиеся повышением вклада в регуляцию нейрогуморального контура, о чем свидетельствует увеличение процентных значений мощности очень низкочастотных колебаний.
Показано, что при артериальной гипертонии особенности регуляции артериального давления заключаются в повышении вклада дыхательного механизма и снижении доли участия барорефлекса, на что указывает увеличение относительных значений мощности спектра в высокочастотном диапазоне и снижение – в низкочастотном диапазоне.
Впервые на основе сравнительного анализа вариабельности комплекса показателей гемодинамики при артериальной гипертонии отмечена большая устойчивость механизмов регуляции кровообращения у женщин по сравнению с мужчинами.
Впервые на основе вариабельности комплекса показателей гемодинамики разработаны:
- методика оценки вариабельности комплекса показателей гемодинамики;
- собственная модель анализа механизмов регуляции кровообращения у здоровых и больных АГ зрелого возраста;
- классификация медленно-волновой вариабельности комплекса параметров гемодинамики.
Впервые выявлены:
- гендерные особенности механизмов регуляции системы кровообращения у здоровых и больных АГ;
- медленно-волновые критерии наличия артериальной гипертонии;
- спектральные маркеры адаптации, дезадаптации и переходных процессов.
Впервые описаны клинико-медленно-волновые синдромы у больных эссенциальной артериальной гипертензией с учетом клинических проявлений и особенностей вариабельности системы гемодинамики.
Впервые разработаны новые подходы к выбору антигипертензивной терапии и оценке ее эффективности на основе анализа вариабельности кардиоритма.
Впервые представлен патогенез АГ в аспекте колебательных процессов.
Теоретическая значимость исследования
Полученные результаты исследования углубляют и расширяют существующие представления о механизмах регуляции системы гемодинамики, их взаимосвязях у практически здоровых и больных АГ мужчин и женщин в зрелом возрасте.
Полученные данные имеют принципиальное значение для понимания механизмов регуляции функций системы кровообращения у практически здоровых лиц и больных АГ в аспекте колебательных процессов и вносят существенный вклад в фундаментальные знания кардиологии ,физиологии и патофизиологии .
Практическая значимость исследования
Разработанные на основе данных исследования нормативы вариабельности комплекса показателей кровообращения могут использоваться при профилактических осмотрах для выявления донозологических нарушений здоровья.
Выявленные спектральные маркеры адаптации, переходных процессов, дезадаптации рекомендованы для комплексной оценки здоровья мужчин и женщин в зрелом возрасте.
В результате проведенного исследования выявлены медленноволновые критерии наличия эссенциальной АГ, которые обладают высокой предсказательной ценностью и могут использоваться, как дополнительные критерии для более точной диагностики АГ в лечебно-профилактических учреждениях.
Предложенная методика оценки общей мощности и структуры спектра вариабельности комплекса показателей гемодинамики позволяет индивидуализировать лекарственную терапию и контролировать её эффективность.
Выявленное значение середины частоты спектра вариабельности кардиоритма рекомендовано использовать для оценки нейровегетативного баланса.
Разработанная методика оценки вариабельности комплекса показателей гемодинамики неинвазивна, не требует дорогостоящего оборудования, предполагает быстрое (20 мин) получение результатов исследования и может использоваться для оценки функций кровообращения в лечебно-профилактических учреждениях и центрах здоровья.
Результаты исследования в совокупности с разработанными моделью анализа механизмов регуляции кровообращения и классификацией медленноволновой вариабельности комплекса параметров гемодинамики являются научно-исследовательской базой для проведения дальнейших исследований по изучению механизмов регуляции системы 4кровообращения.
Полученные данные исследования целесообразно использовать в лекционных курсах и на практических занятиях со студентами, интернами, ординаторами, врачами, повышающими квалификацию на кафедрах кардиологии, терапии, патологической физиологии, функциональной диагностики, медико-социальной экспертизы.
Основные положения, выносимые на защиту
Вариабельность комплекса параметров гемодинамики является маркером основных механизмов регуляции системы кровообращения и отражает общие закономерности и особенности регуляции гемодинамики у практически здоровых и больных эссенциальной артериальной гипертензией мужчин и женщин. Соотношение высокочастотных – HF (дыхательных), низкочастотных – LF (барорефлекторных), очень низкочастотных – VLF (гуморальных) и ультранизкочастотных – ULF (метаболических) колебаний в спектре вариабельности параметров гемодинамики показывает многообразие типов регуляции показателей кровообращения.
Общая мощность вариабельности комплекса параметров гемодинамики является мерой регуляции кровообращения. Изменения системы гемодинамики при эссенциальной артериальной гипертензии обусловлены перестройкой регуляции, что проявляется ростом или снижением общей мощности вариабельности комплекса параметров гемодинамики.
Процентное распределение мощности вариабельности комплекса параметров гемодинамики в спектре колебаний определяет вклад механизмов (дыхательного, барорефлекторного, нейрогуморального, метаболического) в регуляцию вариабельности параметров кровообращения.
Анализ вариабельности комплекса параметров гемодинамики позволяет выделить спектральные маркеры адаптации, переходного периода, дезадаптации и наличие эссенциальной артериальной гипертензии.
Выбор антигирертензивной терапии и оценка её эффективности с учётом особенностей регуляции системы кровообращения на основе вариабельности комплекса параметров гемодинамики позволяет провести рациональный подбор антигипертензивного препарата и повысить точность и скорость оценки эффективности проводимой терапии.
Внедрение полученных результатов в практику
Результаты исследования внедрены в учебно-методический процесс кафедр терапии, кардиологии, общей врачебной практики и медико-социальной экспертизы ГОУ ДПО «Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей «Росздрава», на кафедре анестезиологии и реаниматологии Уральского института усовершенствования врачей Минздрава РФ (г. Челябинск). Разработанные нормативы вариабельности комплекса параметров гемодинамики, медленноволновые критерии наличия эссенциальной артериальной гипертензии используются в проблемной научно-исследовательской лаборатории «Медленно-волновые процессы гемодинамики» Южно-Уральского Научного центра РАМН (г. Челябинск), в лабораториях общей и профессиональной патологии, медицинской демографии Учреждения Российской академии медицинских наук «Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний СО РАМН» (г. Новокузнецк), в Муниципальном образовательном учреждении для детей, нуждающихся в психолого-педагогической и медико-социальной помощи «Центр психолого-медико-социального сопровождения «Надежда»» (г. Новокузнецк), в кардиологическом и терапевтическом отделениях Муниципальной городской клинической больницы №1 (г. Новокузнецк), в кардиологическом отделении Муниципальной городской больницы №1, (г. Прокопьевск), в городской поликлинике №3 (г. Прокопьевск), в поликлинике общей врачебной практики №2 (г. Прокопьевск), в институте прикладной кинезиологии (г. Санкт-Петербург), в медицинском центре «Алтей» (г. Пермь).
Апробация материалов диссертации
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на III, IV, V и VI Всероссийских Симпозиумах с международным участием «Медленные колебательные процессы в организме человека» (Новокузнецк, 2001, 2003, 2005, 2007), Школе-семинаре «Диагностика и коррекция метаболических и нейроавтономных нарушений на основе компьютерного спектрального анализа вариабельности ритма сердца» (Новокузнецк, 2007), научно-практической конференции «Инновации в охране здоровья людей» (Новосибирск, 2001), XLIII научно-практической конференции с международным участием «Гигиена, организация здравоохранения и профпатология» (Новокузнецк, 2008), III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Здоровье – основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения» (Санкт-Петербург, 2008); научно-практической конференции «Реализация Глобального плана действий ВОЗ по здоровью работающих в РФ. Проблемы и перспективы» (Москва, 2009); Российской национальном конгрессе кардиологов «Кардиология: реалии и перспективы» (Москва, 2009), Международной выставке-ярмарке «МЕДИНТЕКС» (Кемерово, 2009).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 52 печатных работ, из них 16 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук и 5 патентов РФ на изобретение.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 260 страницах машинописного текста. Работа состоит из введения, обзора литературы, раздела, посвященного материалам и методам исследования, главы результатов собственных исследований, обсуждения, заключения, выводов и приложения. Библиографический указатель содержит 316 источников литературы, из них 174 иностранной литературы. Диссертация иллюстрирована 88 таблицами и 91 рисунками.
Личный вклад автора
Анализ литературных данных по теме диссертации, разработка методических подходов, сбор и систематизация первичных клинических материалов, статистическая обработка полученных данных, их анализ и интерпретация, написание диссертации, разработка классификации вариабельности комплекса параметров гемодинамики, критериев наличия АГ, способов подбора антигипертензивной терапии и оценки ее эффективности, выполнены лично автором.
Распределение общей мощности спектров вариабельности КПГ в выборках здоровых и больных АГ
Человек тесно связан с окружающей природой и социальной средой. Эта глубокая связь проявляется в особенностях колебаний обмена веществ (метаболизма) и его нейровегетативной регуляции. «Мир, в котором мы живем, удивительно склонен к колебаниям» -заметил известный ученый-механик Р. Бишоп, предельно просто определив это явление как движения в одну и другую сторону. Основной признак колебаний - движение, обладающее повторяемостью: колеблющаяся величина через определенный промежуток времени вновь приходит к исходным данным. Колебания характеризуются периодом и частотой колебаний - величина обратная периоду. Время измеряется в секундах, число колебаний - в герцах (Гц). Не менее важна и амплитуда процесса колебания - это наибольшее отклонение колеблющейся величины от ее среднего значения. По мнению Хаютина В.М., если процесс подвергается одновременно нескольким колебаниям, он представляет собою одно сложное колебание [Хаютин В.М., 2002]. Чтобы выделить из сложного колебания более простые, его исходные, и установить их частоту и интенсивность, существует метод - спектральный анализ. Интенсивность - еще одна характеристика колебательных процессов. Мерой интенсивности принято считать мощность колебаний. Понятие мощности заимствовано из теории электрических цепей (энергия, выделяющаяся на единичном сопротивлении в единицу времени, пропорциональна квадрату протекающего через него тока, даже если этот ток переменный, т.е. колеблющийся). Мощность сложного колебания равна сумме мощностей составляющих его простых колебаний. Это определяет аддитивность [Хаютин В.М., 2002]. Колебательность - это фундаментальное свойство живой материи. Медленные колебательные процессы можно зарегистрировать во всех системах организма. Наиболее доступными для исследования являются медленные колебания гемодинамики (МКГ), связанные с функциональным состоянием сердечно-сосудистой системы.
«Под МКГ, принимаются колебания, с периодом от 3 до 60 сек., от 1 до 5 мин. и более до 1 часа, которые медленнее известных околосекундных электрофизиологических процессов (ЭКГ, ЭЭГ, РЭГ, СГ)» [Флейшман А.Н., 2004]. Как считает автор, это класс нестрого периодических изменений ритма сердца, АД, кровенаполнения, кровотока, которые совершаются в частотном диапазоне 0-1,0 Гц, т.е. медленнее, чем ритм сердечных сокращений. На сегодняшний день наиболее изучены медленные колебания ритма сердца. В 1760 году А. Геллер впервые обнаружил, что у здоровых пациентов интервал времени от одного кардиоцикла до начала другого не является одинаковым, он постоянно меняется, это явление получило название вариабельности ритма сердца (ВРС). Непостоянство кардиоинтервала определятся некой величиной, являющейся оптимальной для конкретного функционального состояния организма, и изменение состояния организма влечет за собой изменение ВРС, следовательно, оценивать вариабельность необходимо при стационарном состоянии, т.к. при изменении состояния организма ЧСС подстраивается под новое функциональное состояние. Этот период «подстройки» представляет собой переходный процесс, в течение которого регуляторные механизмы представляются более сложными и менее очевидными.
О вариабельности ритма сердца наиболее точно можно судить при анализе длительности РР-интервалов, но в связи с техническими трудностями выделения зубца Р, наиболее часто оценивают RR интервалы, поскольку зубец R наиболее легко выделить из ЭКГ, особенно во втором стандартном отведении.
При этом считается, что для анализа ритмограммы могут быть использованы и другие методы регистрации циклов сердечных сокращений, например, реография, плетизмография, доплерография магистральных артерий.
ВРС отчетливо видна при графическом представлении длительности RR-интервалов за определенный временной промежуток. Если по оси ординат откладывается номер кардиоинтервала, то она называется кардиоинтервалограммой, если время - кардиоритмограммой (или просто ритмограммой).
В ритмограмме выделяют несколько типов волн: короткие (s-волны) с периодом колебания от 2.5 до 9 секунд, средние (m-волны), имеющие период колебаний от 10 до 20 секунд, и длинные (1-волны), возникающие с периодом от 30 до 90 секунд [Миронова Т.Ф., 1998].
Анализ спектральных показателей вариабельности ритма сердца у здоровых и больных АГ мужчин и женщин зрелого возраста
От ритмической активности пейсмекерных клеток синусового узла зависит интервал между циклами сердечных сокращений. А их ритмическая активность находится под контролем нервной и эндокринной систем, ряда гуморальных факторов, которые могут изменить порог спонтанной деполяризации пейсмекеров синусового узла. Это приводит к уменьшению или увеличению интервала между циклами сердечных сокращений и частоты сердечных сокращений. Поэтому факторы, регулирующие частоту сердечных сокращений, будут определять и регуляцию ВРС. [ Котельников С.А. и др., 2002].
По мнению [Saul J.P., 1990] первопричина флуктуации PC в ритмическом нарастании и истощении вегетативной активности. Природу PC в многочисленных исследованиях обсуждают как нейрогенную. В работах [Fallen E.L., 1988; Sands K.E.F., 1989; Schreiner W., 1991] показано, что мощность всех диапазонов исчезает после денервации сердца, нет её у пациентов с трансплантированным сердцем. Тегао Т. [1984] опубликовал работу, по результатам которой стало очевидным, что отсутствие мощности совпадает со смертью мозга [Тегао Т., 1984]. Работу ритма сердца определяет эфферентная активность вегетативных нервов, поскольку в них регистрируются импульсы, синхронные с частотой артериального пульса и ритма дыхания. Управление ритмом сердца может быть быстрым, точным (холинергическое) и более медленным, генерализованным (адренергическое). Такие ритмы получили название «быстрых» или «истинных» [Хаютин В.М., 1977. 352 с]. Помимо быстрых рядом авторов описаны и медленные ритмы, возникающие в вегетативных нервах и совпадающие с волнами Майера на кривой АД. Указанные ритмы возникают спонтанно и могут индуцироваться экспериментально [Penaz J., 1978; Koizumi К., 1984; Miyakawa К., 1984; Polosa С, 1984].
Волокна от барорецепторов в составе языкоглоточного и блуждающего нервов формируют в продолговатом мозге одиночный пучок, который заканчивается в ядре одиночного пучка (ЯОП), состоящего из вторичных висцеросенсорных нейронов. Благодаря проекциям ядра одиночного пучка к ядерному комплексу вагуса, осуществляется хронотропныи компонент барорефлекса, а благодаря связям ядра одиночного пучка с адренергическими структурами ствола (зона С1, прессорный отдел сосудодвигательного центра) и симпатическими нейронами грудных сегментов спинного мозга [Taylor D.G., 1973; Westlund K.N., 1980], осуществляется вазомоторный компонент. Таким образом, блуждающие нервы могут влиять на системную гемодинамику только управляя работой сердца. Симпатическая же нервная система держит под контролем и ритмическую активность сердца, и всю сосудистую территорию, определяя общее периферическое сопротивление (ОПС) [Конради Г.П., 1973; Фолков Б., 1976; Вальдман А.В., 1988; Вицлеб Э., 1986; Ткаченко Б.И., 1984; SpyerK.M., 1991].
Сердечный выброс, меняющийся при изменении длительности кардиоинтервалов, как и состояние ОПС, определяют колебания системного АД, которые являются раздражителями для бароафферентов. Beacham и Perl [Beacham W.S., 1964] в эксперименте доказали, что пульсовые изменения АД вызывают ритмическое, с интервалом порядка 10 секунд, торможение разрядов в симпатических нервах, что соответствует периоду низкочастотных (LF) волн ВРС.
Связи ЯОП со структурами продолговатого, среднего мозга, моста, гипоталамуса, лимбической системой, височной, лобной и затылочной корой чрезвычайно разнообразны и, в основном, взаимны [Кратин Ю.Г., 1987; Spokes E.G.S., 1984]. Изменив активность ЯОП, вышележащие структуры могут модулировать активность вегетативных нервов и PC. После работ Гесса (1930, 1954), выделившего в гипоталамусе динамогенные эрготропную и трофотропную функциональные зоны, было доказано их участие в осуществлении целостных актов поведения. Эрготропная зона осуществляет свое влияние через симпатические каналы связи, трофотропная - через парасимпатические. Гипоталамус может оказывать и тонические влияния на ВНС, при этом в норме отмечается преобладание центральной активности симпатического типа [Котляр Б.И., 1979].
Поскольку PC контролируется двумя вегетативными нервами, взаимоотношения между временными и амплитудными характеристиками их импульсации оказывают большое влияние на активность синоатриального узла. В нормальных условиях совпадающая с пульсом активность в обоих вегетативных нервах синхронна [Koizumi К., 1982; Koizumi К., 1983]. А совпадающая с дыханием вегетативная активность реципрокна: в фазу вдоха максимально нарастает симпатическая активность, а вагальная урежается и даже исчезает [Katona P.G., 1975]. Симпатическая активность ослабевает в фазе выдоха, а вагальная нарастает максимально. Реципрокная активация сердечного пейсмекера приводит к совпадению частоты дыхания (ЧД) и колебаний PC, которые и называются дыхательной синусовой аритмией (ДА) [Хаютин В.М., 1999; Хаютин В.М., 2002; Hayano J., 1994; Saul J.P., 1989].
Постоянные тонические влияния ВНС задают диапазон для возможных фазических изменений PC [Koizumi К., 1984] и обеспечивают определенный исходный уровень ВРС. Таким образом, длительность кардиоциклов находится под постоянным влиянием блуждающих и симпатических нервов, тоническая активность которых зависит от многих факторов, но в покое, главным образом, от ЧД и циклической активности барорецепторов.
Анализ спектральных показателей вариабельности ударного объема у здоровых и больных АГ мужчин и женщин зрелого возраста
Ранняя история изучения механизмов дыхательной аритмии сводилась к противопоставлению рефлекторного и центрогенного механизмов ее происхождения. В безупречных опытах Анреп и соавторы показали, что растяжение легких (в физиологических пределах) рефлекторно ослабляет тоническое возбуждение преганглионарных вагусных сердечных нейронов. Одновременно такое же действие на эти же нейроны оказывают нейроны дыхательного центра [Anrep GV et al., 1936]. Таким образом, ускорение сердцебиений при вдохе - результат двойного, рефлекторного и центрогенного действия.
При непрерывном вдувании в легкие струи воздуха колебания потока импульсов от рецепторов растяжения, как и от рецепторов грудной клетки, прекращаются. Тем не менее, дыхательная аритмия продолжается [Respiratory... Shykoff BE et al., 1991]. У бодрствующего животного после спонтанного глубокого вдоха возникает апное, а дыхательная аритмия продолжается [Respiratory-related... Horner RL et al., 1995]. Существование внутрицентрального механизма дыхательной аритмии, таким образом, вне сомнений. И, однако, для проявления дыхательной аритмии у человека необходим приток сигналов от легких и циклические изменения этого притока. У людей с пересаженными и денервированными легкими размах дыхательной аритмии уменьшен в 4 раза и не реагирует на изменения объема или частоты дыхания. Значит, действие дыхательных нейронов на кардио-вагальные нейроны осуществляется в полном объеме лишь при поступлении афферентных сигналов из легких [Respiratory... Taha ВН et al., 1995]. Как полагают [On the... Richter DW et al., 1991], центрогенный механизм синусовой аритмии представлен общей для некоторых дыхательных и кардио-моторных нейронов сетью. Следующая гипотеза объясняет возникновение дыхательной аритмии за счет барорецепторного механизма [Melcher А., 1980; Akselrod S., 1995; Хаютин B.M., Лукошкова Е.В. , 1999]. Дыхание механически изменяет сопротивление сосудов малого круга. Это отражается на величине ударного объема и на амплитудах дыхательных волн АД. Последнее сказывается на потоке импульсов артериальных барорецепторов и потоке разрядов, идущих по вагусным волокнам к синусовому узлу.
Еще одна из существующих гипотез объясняет механизм возникновения дыхательной аритмии в результате изменения газового состава крови. В этом случае предусматривается, что увеличение концентрации углекислого газа, приводит к активации не только дыхательного, но и сосудодвигательного центра. Вследствие этого соответственно происходит вдох и увеличивается ЧСС. В пользу этой гипотезы свидетельствуют данные ряда авторов, исследовавших кардиореспираторные взаимоотношения в зависимости от содержания в крови кислорода и углекислого газа [Body... Lucy S.D. et al., 2000; Al-Ani Metal., 1996].
Во время дыхательного цикла изменяется кровенаполнение предсердий, что также может влиять на сердечные сокращения. Остаточную слабую дыхательную аритмию выявляют у людей с пересаженным и денервированным сердцем [Richter DW et al., 1990; Respiratory... Taha BH et al., 1995] и считают следствием растяжения ткани синусового узла кровью, объем которой в правом предсердии изменяется в течение дыхательного цикла [Tiitso М., 1937].
При анализе высокочастотных колебаний обращают на себя внимание несколько феноменов, наблюдаемых у здоровых людей при соблюдении всех условий записи. Наличие нескольких пиков в высокочастотном диапазоне примерно одинаковой амплитуды может быть связано с существованием, например, не дыхательных модуляций сердечного ритма, которые обусловлены нейрорефлекторным взаимодействием сердца с другими внутренними органами или генерацией ритмов метасимпатической нервной системы сердца [Ноздрачев А.Д., Погорелов А.П., 1981]. Если в нормальных условиях нет дыхательных пиков, это связано с увеличением подавления симпатической модуляцией или недостаточным влиянием парасимпатической нервной системы на дыхательный и сосудодвигательный центр [Котельников С.А. и др., 2002].
В данный момент существует много вопросов к расшифровке механизмов образования высокочастотных колебаний в ВРС. И какой из них является превалирующим в формировании высокочастотных колебаний сказать трудно. Известно, что высокочастотные колебания сердечного ритма определяются связью блуждающего нерва с синусовым узлом и влияниями на него. О состоянии парасимпатической нервной системы в основном судят по значениям спектральной мощности в высокочастотном диапазоне [Котельников С.А. и др., 2002].
Дыхательная аритмия - это, видимо, наследие далеких предков, рыб. Пульсирующий поток крови в сосудах их жабр направлен против тока воды. Для эффективного обмена газов важна синхронизация движений жабр и сокращений сердца. Она достигается деятельностью как особого рефлекторного механизма, так и связями внутримозгового генератора движений жабр непосредственно с преганглионарными вагусными нейронами [Taylor EW et al., 1999].
Д. Баркрофт полагал, что в организме «... всякое явление скорее имеет определенное значение, чем не имеет его» ([Баркрофт Дж., 1937], с. 310). Относится ли это к дыхательной аритмии? Недавно установлено, что у собак дыхательная аритмия уменьшает физиологическое мертвое пространство дыхательных путей, и в еще большей мере повышает эффективность обмена газов [Respiratory... Hayano J et al., 1996].
Анализ спектральных показателей вариабельности амплитуды пульсации аорты у здоровых и больных АГ мужчин и женщин зрелого возраста
В опытах на животных и при исследовании анэнцефалов была показана вариабельность кардиоинтервалов - ритм сердца становится более ригидным после освобождения сердца от влияния мозга [Hirsch М., 1995; Neurological... Terao Т., 1984]. Результат опыта указывает на важную роль церебральных структур в формировании ВРС и ее колебательных составляющих.
Предполагается также, что некоторые периодические составляющие этого диапазона могут быть обусловлены сугубо гормональными влияниями на сердечную мышцу, которые как раз характеризуются медленным ритмом секреции, соответствующим рассматриваемому частотному диапазону.
Влияние гормонов на RR-интервалы может осуществляться благодаря их непосредственному действию на структуры синусового узла (в нем имеются соответствующие рецепторы) через изменение метаболизма миокарда или воздействием на мембранные рецепторы этих гормонов в центральной нервной системе, если гормоны проникают через гематоэнцефалический барьер [Brain... Van den Berg D.T.W.M. et al., 1989]. Необходимо заметить, что на миокардиоцитах имеются рецепторы к катехоламинам, ацетилхолину, гистамину, ангиотензину II, натрий-уретическому фактору, окиси азота, аденозину. Теоретически все они могут изменять ВРС. С. Аксельродом с соавт. экспериментально доказано, что в ВРС имеется 0,04 герцовый ритм, обусловленный секрецией ренина [Power... Akselrod S.D. et al., 1981]. Он, по всей видимости, осуществляется через изменение активности ангиотензина П. Иследованиями А.О. Навакатикян [Навакатикян А.О., Крыжановская В.В., 1979] в ВРС установлено также наличие ритмов, связанных с колебаниями в крови уровня адреналина, периодичность которых составляет 6,7 мин, норадреналина - 7,7 мин, 17 ОКС - 9 мин (0,025 Гц, 0,002 Гц, 0,0019 Гц соответственно). В ЦНС обнаружены рецепторы к ангиотензину, глюкокортикоидам, минералокортикоидам, воздействие на которые, как доказано в экспериментах на животных, значительно изменяет ЧСС и АД. Высказывается также мнение, что воздействие этих веществ на рецепторы в ЦНС может регулировать ЧСС и АД посредством изменений барорефлекторных реакций [Bealer S.L., 2000].
Недавно найдены данные о тесной связи VLF-компоненты ВРС с метаболическими процессами в организме. В частности, суточная динамика уровня концентрации в сыворотке крови гормона жировых клеток - лептина -полностью повторяет суточную динамику VLF-компоненты ВРС [Takabatake N. et al., 2001]. В свою очередь установлены связи лептина с кортизолом, инсулиновой чувствительностью и регуляцией глюкозы в организме [Havel Р., 2002; Gavrila A. et al, 2003]. Генез колебания сердечного ритма в ULF диапазоне (менее 0,015 Гц) мало изучен. Литературные данные дают основания считать самый медленноволновой генератор метаболическим. Например, имеются параллели появления сверхмедленной активности электроэнцефалограммы при дефиците образования энергии в мозге. Найдены и другие параллели появления сверхмедленных волн электрокардиограммы и дефицита образования АТФ [Астахов А.А., 2002].
Установлена связь самых медленных колебаний с метаболическими процессами: при проведении низкопоточной анестезии фораном снижается метаболизм по данным непрямой калориметрии и мало медленноволновых колебаний ряда параметров гемодинамики. При операции возрастает уровень стрессовых гормонов, повышается интенсивность метаболизма и растет число самых медленных колебаний большого числа параметров гемодинамики [Астахов А.А. мл., 2007]. Астахов А.А. рассматривает 4 частотных компонента спектра вариабельности параметров гемодинамики: - метаболический (Ultra Low Frequency, или ультранизкочастотный) - от 0,003 до 0,025 Гц, основная частота - 0,015 Гц (66 сек.) - гуморальный (Very Low Frequency, или очень низкочастотный) - от 0,025 до 0,075 Гц, основная частота - 0,05 Гц (20 сек.) - барорефлекторный (Low Frequency, или низкочастотный) - от 0,075 до 0,15 Гц, основная частота - 0,1 Гц (10 сек.) -дыхательный (High Frequency, или высокочастотный) - от 0,15 до 0,4 Гц.
Имеются данные о связи колебаний менее 0,015 Гц с активацией адаптационных процессов. Было показано, что у детей в возрасте 12-13 лет в период полового созревания растет мощность колебаний ВРС как в диапазоне VLF, так и в диапазоне ULF [Баевский P.M., 2001]. Исследование динамики ULF в условиях космического полета показали их информативность в отношении активности уровня регуляции энерго-метаболического обеспечения [Баевский P.M.].
