Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 11
1.1. Изменения регуляторных систем в организме в постреперфузионном периоде 11
1.1.1. Постреперфузионные изменения в центральной нервной системе 11
1.1.2. Восстановление вегетативной регуляции сердечной деятельности после шемии 14
1.1.3. Восстановление интракардиальной регуляции после ишемии 16
1.2. Ультраструктурные изменения миокарда при ишемии и в постреперфузионном периоде 18
1.2.1. Компенсаторно-приспособительные реакции миокарда 20
1.2.2. Система сердечных натрийуретических пептидов - эндокринная система сердца 23
1.3. Анализ вариабельности сердечного ритма в оценке функционального состояния организма 26
1.3.1. Оценка вариабельности сердечного ритма с применением статистических и спектральных методов 26
1.3.2. Оценка вариабельности сердечного ритма с применением методов нелинейной динамики 32
1.3.3. Вариабельность сердечного ритма при некоторых патологических состояниях организма 36
Глава 2. Материалы и методы исследования 39
2.1. Схема эксперимента 39
2.1.1. Модель тотальной ишемии по Корпачеву 40
2.1.2. Модель изолированной перфузии по Лангендорфу 42
2.2. Методы исследования 44
2.2.1. Анализ вариабельности сердечного ритма 44
2.2.2. Электронно-микроскопический анализ правого предсердия 47
2.3. Методы математической обработки результатов исследования 48
Глава 3. Анализ вариабельности сердечного ритма крыс в целостном организме и в условиях изолированной перфузии сердца по Лангендорфу 49
3.1. Вариабельность сердечного ритма в условиях целостного организма 49
3.2. Вариабельность сердечного ритма в условиях изолированной перфузии сердца 51
3.2.1. Вариабельность ритма изолированного перфузируемого сердца крысы при интракоронарном введении ацетилхолина 52
3.2.2. Вариабельность ритма изолированного перфузируемого сердца крысы при интракоронарном введении норадреналина. 56
3.2.3. Обсуждение полученных показателей вариабельности изолированного перфузируемого сердца крысы при интракоронарном введении ацетилхолина и норадреналина 60
Глава 4. Динамика показателей вариабельности сердечного ритма крыс в постреперфузионном периоде 65
4.1. Изменение вариабельности сердечного ритма в раннем постреперфузионном периоде 65
4.2. Обсуждение результатов изменения вариабельности сердечного ритма в раннем постреперфузионном периоде 73
4.3. Ультраструктурные изменения правого предсердия в раннем постреперфузионном периоде 80
4.4. Обсуждение результатов ультраструктурных изменений правого предсердия в раннем постреперфузионном периоде 85
4.5. Изменение вариабельности сердечного ритма в отдаленном постреперфузионном периоде 90
4.6. Обсуждение результатов изменения вариабельности сердечного ритма в отдаленном постреперфузионном периоде 95
4.7. Ультраструктурные изменения правого предсердия в отдаленном постреперфузионном периоде 98
4.8. Обсуждение результатов ультраструктурных изменений правого предсердия в отдаленном постреперфузионном периоде 101
Заключение 103
Выводы 110
Список литературы 112
Приложение 141
- Постреперфузионные изменения в центральной нервной системе
- Модель изолированной перфузии по Лангендорфу
- Вариабельность ритма изолированного перфузируемого сердца крысы при интракоронарном введении ацетилхолина
- Обсуждение результатов изменения вариабельности сердечного ритма в раннем постреперфузионном периоде
Введение к работе
Актуальность проблемы
Актуальной в биологии и медицине остается проблема исследования , механизмов адаптации организма во время действия экстремальных факторов. Изменение ритма сердца - универсальная оперативная реакция целостного организма в ответ на любое воздействие внешней среды. Эта реакция осуществляется главным образом за счет влияний на синоатриальный узел (САУ) пейсмекерной системы сердца [77]. Регуляция сердечного ритма может осуществляться на различных уровнях: интракардиальном, на уровне рефлексов вегетативной нервной системы (ВНС) или же центральной нервной системой (ЦНС). Высший контур управления может воздействовать как нейронально, через вегетативную нервную систему (ВНС), так и гуморально, посредством выброса в кровь катехоламинов и других гормонов [50]. Существует гомеостатический механизм, одно из важнейших звеньев которого обеспечивает баланс между парасимпатическим и симпатическим отделами вегетативной нервной системы.
В настоящее время для оценки состояния баланса регуляторных систем организма все чаще используют неинвазивный метод анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР). Традиционно исследователи опираются на сравнение данных, полученных с использованием соответствующих статистических и спектральных методов [13, 39, 92 и др.]. Однако эти методы не всегда могут точно определить функциональное состояние организма, а в случаях нестационарных переходных процессов их применение не представляется возможным. По мнению некоторых авторов, несмотря на большую методологическую сложность в исследованиях очень полезно сравнивать результаты, получаемые статистическими, спектральными методами ВСР и методами нелинейной динамики [28, 29, 126].
Комплексное применение методов вариабельности сердечного ритма может позволить дифференцированно и количественно оценить состояние сегментарных симпатико-парасимпатических, а также надсегментарных. механизмов регуляции [2, 95, 96, 103] и служить прогностическим критерием выживаемости [1, 3, 81].
В формировании картины ВСР кроме вегетативных экстракардиальных влияний . существенную роль играет электрофизиологическая активность рабочего миокарда и проводящей системы сердца, поэтому нередко результаты вариабельности сердечного ритма трудно интерпретировать с традиционной точки зрения, не имея сведений об ультраструктурных изменениях в миокарде на данном этапе исследования.
Существует две гипотезы функционирования сердца в меняющихся условиях. По одной из них при экстремальных состояниях происходит функциональная изоляция сердца от внешних нервных влияний, во время которой внутрисердечный генератор ритма является жизнеобеспечивающим фактором, поддерживающим насосную функцию сердца [71, 100]. По другой гипотезе, в условиях неэффективного функционирования периферических аппаратов вегетативной нервной системы, происходит, наоборот, централизация управления сердечным ритмом [54, 144].
В некоторых работах показано, что снижение ВСР происходит и при переходе на интракардиальный уровень регуляции, и при централизации управления сердечной деятельности [32].
Таким образом, настоящее исследование посвящено изучению компенсаторных возможностей функционирования сердца при экстремальных состояниях в-условиях прекращения кровообращения.
Цель исследования
Изучить особенности регуляции сердечного ритма в раннем и отдаленном постреперфузионном периоде.
г .
Задачи исследования
Изучить вариабельность сердечного ритма в разные сроки раннего и отдаленного постреперфузионного периода.
Исследовать ультраструктурные изменения правого предсердия.
Выявить эффективность и прогностическую ценность методов вариабельности сердечного ритма в оценке состояния баланса регуляторных систем при экстремальных состояниях.
Научная новизна
Впервые изучены закономерности изменения вариабельности сердечного ритма в раннем и отдаленном постреперфузионном периоде после 10 мин остановки кровообращения путем пережатия сердечнососудистого пучка.
Подтверждена главенствующая роль нарушения центрального звена регуляции в частичной функциональной изоляции сердца.
Впервые описана активность системы предсердных натрийуретических пептидов в раннем и отдаленном постреперфузионном периоде.
Впервые выявлены прогностические значения нелинейных показателей вариабельности сердечного ритма в оценке состояния регуляторных систем и прогноза выживаемости животных.
Впервые описаны процессы ремоделирования миокарда правого предсердия в отдаленном постреперфузионном периоде вследствие гипоксических и реперфузионных изменений в раннем восстановительном периоде.
Практическая значимость
Данное исследование позволило выявить прогностические параметры вариабельности сердечного ритма в оценке риска развития постреперфузионных осложнений.
9 Подтверждена перспективность комплексного подхода с применением статистических, спектральных и нелинейно-динамических методов при анализе вариабельности сердечного ритма в оценке баланса регуляторных систем организма.
Выявлена доминирующая роль структурных изменений . ЦНС в снижении экстракардиальных влияний на сердечную деятельность в экстремальных условиях.
Положения, выносимые на защиту
В раннем постреперфузионном периоде происходит частичная функциональная изоляция сердца с переходом на интракардиальный уровень регуляции вследствие гипоксических и постреперфузионных структурных изменений в ЦНС.
Применение в комплексе статистических, спектральных и нелинейных методов анализа вариабельности сердечного ритма позволяет корректно оценить текущее состояние организма при развитии стационарных и нестационарных процессов и может служить прогностическим критерием выживания животных.
В раннем постреперфузионном периоде преобладают компенсаторно-приспособительные изменения в ультраструктуре миокарда правого предсердия крыс; в отдаленном восстановительном периоде наряду с компенсаторными, отмечаются и деструктивные процессы.
Апробация работы
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО Нижегородская государственная медицинская академия Минздрава России и апробирована на расширенном заседании ЦНИЛ НижГМА (Н.Новгород, 2005). Основные положения
10 диссертации доложены и обсуждены на X юбилейной межвузовской конференции молодых ученых (Санкт-Петербург, 2004), Третьей Всероссийской с международным участием школы-конференции по физиологии кровообращения (Москва, 2004), XIX съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Екатеринбург, 2004).
Объем и структура работы
Диссертация общим объемом в 141 страницу машинописного текста состоит из введения, четырех глав: обзора литературы, описания материалов и методов, двух глав собственных исследований; заключения, выводов, списка литературы и приложения. Работа иллюстрирована 39 рисунками и 5 таблицами. Список литературы включает 238 источников, в том числе 106 отечественных и 132 иностранных авторов.
Постреперфузионные изменения в центральной нервной системе
Известно, что гипоксические и другие энергодефицитные состояния различного генеза и интенсивности обусловливают закономерно развивающиеся изменения симпатического и парасимпатического механизмов регуляции сердца, а также его исполнительного аппарата. Эти изменения, с одной стороны, связаны с повреждением названных механизмов, но с другой - могут иметь определенное приспособительное значение [19, 102].
Изменения в механизмах регуляции функции сердца в норме и при его повреждении носят адаптивный характер. Они обеспечивают экстренную и долговременную перестройку сердечной деятельности в соответствии с «текущими» потребностями организма. Вместе с тем на определенных этапах развития патологических процессов изменения в механизмах регуляции могут, с одной стороны, способствовать включению и (или) активации адаптивных реакций, повышающих резистентность сердца к патогенным факторам, а с другой - усугубить течение патологии [51, 52].
К числу главных модуляторов сердечной деятельности, согласующих ее интенсивность с текущими потребностями организма, относятся симпатический и парасимпатический механизмы регуляции. Согласно двухконтурной модели регуляции по P.M. Баевскому [13] парасимпатическая нервная регуляция представляет автономный контур, симпатическая нейрогуморальная - центральный контур регуляции СР. Однако реакции регулирующих систем в ответ на действие различных факторов нередко бывают избыточными или недостаточными по выраженности и (или) длительности [223]. В связи с этим возможно первичное или вторичное -дополнительное (к действию «первичного» патогенного фактора) повреждение органов и систем, реализующееся в большой мере через эффекты регуляторных систем организма - развиваются дизрегуляторные формы патологии [47]. Так, при гипертензии, сердечной недостаточности симпатические и барорефлекторные механизмы играют арритмогенную роль [137].
Увеличение концентрации ацетилхолина в ишемизированном миокарде на раннем этапе периода реперфузии после 10 и 40 мин ишемии миокарда является одним из факторов регуляторного ограничения контрактильного процесса в еще жизнеспособном ишемизированном, а затем реперфузируемом миокарде. Косвенно об этом свидетельствуют данные о нарастании содержания АТФ при реперфузии сердца, а также активности АТФазы миозина на фоне сохранения сниженной сократительной функции миокарда [52].
Доминирование парасимпатических влияний на сердце, как при его продолжительной регионарной ишемии, так и в период последующей реперфузии может способствовать достижению нескольких адаптивных эффектов: снижению степени и скорости развития ишемических повреждений миокарда в связи с регуляторной депрессией его сократительной функции; препятствию реализации кардиотоксического действия на миокард избытка катехоламинов в связи с торможением их высвобождения из симпатических нервных волокон, а также ингибированием стимулируемого ими трансмембранного тока ионов Са++ из межклеточного пространства в кардиомиоциты; потенциированию восстановительных процессов в реперфузируемом миокарде посредством стимуляции процессов синтеза РНК в клетках [52].
Реперфузия ранее ишемизированного участка миокарда обусловливает постепенную нормализацию или тенденцию к ней прямых гипер- и гиподинамических реакций сердца на нейромедиаторы. Это сочетается с восстановлением диапазона, близкого к контрольному, содержания катехоламинов и АХ прежде всего вне зоны реперфузии. Указанные изменения обеспечивают соответствие функциональных резервов сердца динамике симпатических и парасимпатических регуляторных влияний на него [52].
Есть мнение [71] о существовании наряду с генератором ритма в сердце генератора ритма в ЦНС: сигналы нейронов эфферентного звена сердечно-сосудистого центра продолговатого мозга (дорсального и частично двоякого ядер блуждающего нерва) поступают по блуждающим нервам к сердцу, которое синхронно сокращается в ритме этих сигналов. Внутрисердечный генератор является фактором жизнеобеспечения, сохраняя насосную функцию сердца и тогда, когда ЦНС находится в состоянии глубокого торможения. Центральный генератор является фактором, обеспечивающим адаптивные реакции сердца в естественных регуляторных реакциях организма.
Рефлекторные пути, обеспечивающие необходимую обратную связь между системой циркуляции и сердцем, заканчиваются на внутрисердечной нервной системе [50]. Внутрисердечную нервную систему Ноздрачев А.Д. назвал метасимпатической [68].
Длительное выключение сердца из кровообращения и возникающая при этом гипоксия оказывают влияние на нейрорегуляторный аппарат миокарда: они наблюдаются в уменьшении числа нервных волокон, некоторой дезориентации в их направлении, а также изменениях длины, диаметра и извилистости нервных волокон [84].
Существует мнение, что одной из стрессорных реакций висцеральных органов, и в частности сердца, на начинающееся повреждение является изоляция от нервных влияний [100]. Сначала происходит деафферентация сердца на уровне кардиовазомоторных нейронов, понижается реактивность сердца и сосудов к адреналину и ацетилхолину, снижаются их запасы в тканях миокарда. Как следствие этих процессов происходит гетерохронное ослабление влияния ВНС: сначала ослабляются побуждающие влияния, а затем тормозные (в силу разной чувствительности к дефициту АТФ нейронов ЦНС и кардиомиоцитов), то есть фактор, обеспечивающий изоляцию -энергетический дефицит. В этих условиях нейромедиаторы действуют только на энергетический и ионный баланс. Таким образом, сердце начинает функционировать в авторитмическом режиме, сохраняя оставшуюся энергию на пластические и репарационные процессы [100]. Наиболее часто функциональная изоляция имеет двойственное значение; она ограничивает участие биосистемы в сложных формах деятельности организма, но обеспечивает ее сохранение как целостной организации [14]. Характер перестройки в системе управления СР находится в определенной зависимости от локализации ИМ, тяжести болезни, периода развития процесса [13, 39]. В условиях напряжения и острого повреждения сердца колебательная структура ритма резко меняется. В этих условиях минимизируются затраты на "поисковую функцию", уменьшаются реакции на случайные возмущения, поэтому нарастающее напряжение функции сердца приводит к адаптивному уменьшению вариабельности (ВСР).
Модель изолированной перфузии по Лангендорфу
Снятие ЭКГ с бодрствующих животных осуществлялось при помощи жилета оригинальной конструкции [32]. Животное усыплялось под поверхностным эфирным наркозом, и с обеих сторон от грудины на уровне передних конечностей и у основания левой задней конечности освобождались от шерстного покрова и смазывались ЭКГ-гелем участки кожи 8x8 мм под пластинчатые электроды-кнопки. Фиксированный на теле жилет (Рис. 1) обеспечивал плотный контакт электродов с кожей животного и обеспечивал снятие ЭКГ во II стандартном отведении. Затем животное помещалось в клетку, где после 20 мин периода адаптации в течение последующих 30 мин проводился визуальный контроль запись ЭКГ (контрольная серия). У ишеминизированных животных в раннем постреперфузионном периоде ЭКГ регистрировали после отключения ИВЛ. Модель тотальной ишемии создавали 10 мин пережатием сердечнососудистого пучка [46]. Выбор модели тотальной ишемии в результате 10 мин пережатия сердечно-сосудистого пучка обусловлен наименьшей травматизацией животных, что необходимо для наблюдения за выживаемостью крыс в отдаленном постреперфузионном периоде.
С целью интубации трахеи перед моделированием тотальной ишемии крыс наркотизировали нембуталом (25 мг/кг) внутрибрюшинно. Тотальную ишемию производили путем полного пережатия сосудистого пучка сердца внутриторакально без вскрытия грудной клетки и без пневмоторакса специальным Г-образным крючком, изготовленным из иглы для инъекций (Рис. Крючок вводили на уровне третьего межреберья справа по парастернальной линии, прокалывалась концом пережимающей части кожа, межреберные мышцы и париетальная плевра. На этом этапе держатель располагался параллельно оси позвоночника, а прижимающая часть -перпендикулярно. Затем держатель поворачивался в положение, перпендикулярное оси позвоночника. Во время этой манипуляции изгиб крючка заходил в плевральную полость. Далее крючок опускался вниз к позвоночнику до легкого упора и производился поворот держателя (Рис. 2(1)) против часовой стрелки на 100-110, а прижимающая часть зажима (Рис. 2(2)) подводилась под сосудистый пучок сердца. На следующем этапе крючок поднимался перпендикулярно вверх, прижимая нижнюю полую и безымянные вены, легочную артерию, и аорту к грудине. Грудину от смещения вверх удерживали пальцем. Трахея при этом не пережималась, а кровообращение полностью прекращалось - это начало тотальной ишемии. Через 3 мин 30 с - 4 мин крючок извлекался из грудной клетки в обратной последовательности, а животное продолжало находиться в таком состоянии до начала реанимации.
Реанимацию проводили с помощью наружного массажа сердца и искусственной вентиляции легких. Перед началом реанимации эндотрахеально вводили 0,1 мл 0,1% раствора адреналина. Наружный массаж сердца осуществляли ударами указательного и среднего пальца по грудине на уровне четвертого межреберья с частотой 200 ударов в минуту.
Запись ЭКГ осуществляли на 5, 60, 120 мин реперфузии, затем в 1, 2, 7, 14, 30 и 60 сутки эксперимента. В экспериментах использовалась усовершенствованная установка для перфузии изолированного сердца по Лангендорфу (Рис. 3) [32]. Для создания модели изолированного сердца у гепаринизированных (500 МЕ/кг) крыс под внутрибрюшинным нембуталовым наркозом (35 мг/кг) вскрывали грудную клетку, выделяли аорту и иссекали сердце. Изолированное сердце подключали к перфузионной установке (Рис. 3). Перфузию коронарных артерий при 37 С проводили по открытой системе через канюлю, введенную в аорту, перфузионное давление составляло 70 см вод.ст. Для перфузии использовали раствор Кребса-Хензелейта с рН=7,4, оксигенированный газовой смесью 95%Ог:5%С02. Электрокардиограмма записывалась у изолированного сердца с использованием оригинальных присасывающихся электродов. Снятие ЭКГ велось непрерывно в течение всего эксперимента. Длительное введение препаратов осуществлялось интракоронарно через перфузат с помощью перистальтического насоса Zalimp type315 (Польша) со скоростью 1,2 мл/мин. Норадреналин вводился 1,2 мг/кг/мин, ацетилхолин - 3,96 мг/кг/мин. Оценивались следующие минуты записи: 15 мин после начала перфузии (период адаптации); 1, 5, 10 мин перфузии с норадреналином или ацетилхолином, 1, 3 и 10 мин отмывки. Запись ЭКГ проводилась при помощи программно-аппаратного комплекса «Поли-Спектр» (фирма «Нейрософт», Иваново) с частотой дискретизации 1000Гц.
Вариабельность ритма изолированного перфузируемого сердца крысы при интракоронарном введении ацетилхолина
Для изолированного сердца характерен более редкий ритм и низкая вариабельность, которые связаны со значительными потерями энергетических субстратов при перфузии, прежде всего АТФ [32, 60]. Кроме того, наблюдаемое снижение показателей вариабельности ритма в ходе изолированной перфузии объясняется адаптацией сердца к новым условиям функционирования с минимальными ответами на минимальные внешние воздействия и единственный источник вариабельности сердечного ритма в таких условиях - это собственно синоатриальный узел. Подобные заключения экспериментально доказаны , в других работах на модели изолированного перфузируемого сердца [32, 165 и др.].
Спектральный анализ, отражающий вклад регуляторных систем в управление сердечным ритмом в условиях целостного организма, для изолированного перфузируемого сердца терял свой физиологический смысл. Однако, вопреки высказыванию некоторых авторов [185] о том, что утрата функции головного мозга редуцирует как линейные, так и нелинейные показатели ВСР, нами были получены численные значения компонентов спектра и нелинейных показателей. В наших экспериментах, как и в некоторых других работах [32, 159], показано, что в отсутствии коркового влияния нелинейные свойства ритма поддерживаются на автономном уровне.
Интересно отметить, у изолированного перфузируемого сердца характеристики спектра были значительно сниженными, чем в условиях целостного организма, однако низкочастотная компонента LF достоверно не отличалась от уровня последнего. На хаосграмме ритма изолированного сердца определялась одна область притяжения аттрактора с преобладанием волн с упрощенной геометрией с количеством точек в них 3 и 2, волны с числом точек N4-6 не пропадали. Можно предположить, что эти показатели вариабельности сердечного ритма в данном случае отражают процессы, протекающие на интракардиальном уровне регуляции.
Функционирование синоатриального узла связано с процессом передвижения доминантного пейсмекерного региона (ДПР), происходящее в ответ на всевозможные факторы, такие как введение нейромедиаторов [90]. Интракоронарные введение ацетилхолина и норадреналина вызывает изменение исходного уровня вариабельности изолированного сердца.
При 20 мин перфузии изолированного сердца с ацетилхолином наблюдалось увеличение вариабельности ритма и уменьшение частоты сердечных сокращений. По-видимому, в данном случае наблюдался физиологический эффект АХ, связанный с замедлением скорости спонтанной деполяризации мембраны пейсмекерных клеток синусного узла [10, 42].
В 1 мин введения АХ происходило резкое увеличение всех показателей вариабельности. Вероятно, здесь имело место действие возмущающего фактора на синоатриальный узел, представляющего собой, по мнению [77] систему автоколебательных генераторов в виде ее десинхронизации. На хаосграмме возмущения отразились в виде увеличения ее площади, однако рейтинг «хаос-теста» достоверно не изменялся относительно исходного. Сердце находилось в режиме «поиска» стационарного уровня функционирования: частота сокращений и показатели вариабельности к 5 -10 мин немного снизились. Такой уровень сохранялся до прекращения введения ацетилхолина. По-видимому, отсутствие изменений показателей ВСР было связано с отсутствием влияния ацетилхолина на передвижение ДПР, что было показано в экспериментах на изолированных перфузируемых сердцах другими исследователями [90].
Однако на 10 мин, несмотря на нормальный «паутинообразный» вид хаосграммы, в рейтинге «хаос-теста» наблюдалось реципрокное увеличение N2 и уменьшение N4-6. По-видимому, нелинейные показатели отражали механизмы, направленные на очередной поиск другого уровня функционирования, чего не было выявлено другими показателями ВСР. Некоторые исследователи считают, что преимущество в использовании нелинейных показателей ВСР может заключаться в том, что они фиксируют значительные изменения регуляции в отличие от других методов [195], поэтому в экстремальных условиях регуляцию ритма лучше анализировать, применяя методики хаотического поведения [218].
На 1 мин,отмены АХ снова имел место быстрый рост показателей вариабельности ритма и площади хаосграммы: сердце переходило на прежний функциональный уровень, показатели рейтинга «хаос-теста» сразу возвращались на исходный уровень. В восстановительном периоде после полного ферментативного разрушения ацетилхолина частота сердечных сокращений постепенно нормализовалась, показатели хаос-теста и статистические показатели вернулись в исходное состояние.
Следует заметить, что урежение ритма при применении ацетилхолина не связано с изменением энергетического статуса сердца, а обусловлено уменьшением скорости диастолической деполяризации, увеличением периода рефрактерности.
Интракоронарное введение физиологических концентраций норадреналина в течение 20 мин вызывало развитие слабовыраженной положительной хронотропной реакции у изолированных перфузируемых сердец (увеличение ЧСС на 15%).
На 1 мин введения происходило, как и в экспериментах с ацетилхолином, повышение вариабельности ритма сердца по статистическим и спектральным показателям в несколько раз, что также могло объясняться действием препарата, как возмущающего фактора. При этом RRcp практически не изменялся. Хаосграмма характеризовалась наличием нескольких центров притяжения с преобладанием упрощенных геометрических фигур: резкое увеличение N2 и снижение N4-6. Быстрое изменение показателей нелинейной динамики, вероятно, было связано с миграцией доминантного пейсмекерного региона под действием НА, что было показано в экспериментах на изолированных перфузируемых сердцах другими исследователями [43]. К 5 мин происходило ускорение ритма (RRcp снизился до 85%) и восстановление вариабельности до исходного уровня.
Однако на ККмин введения НА в 75% случаев наблюдалось развитие аритмии, что, по-видимому, было связано с кардиотоксическим действием на миокард избытка катехоламинов в связи с ингибированием стимулируемого ими трансмембранного тока ионов Са" -1" из межклеточного пространства в кардиомиоциты. Подобное действие катехоламинов происходит в постреперфузионном периоде [52].
У 25 % все показатели ВСР не отличались от исходных, подтверждая данные о том, что длительная экспозиция катехоламинов вызывает десенситизацию адренорецепторов, а уменьшенное влияние - наоборот, повышает число рецепторов (положительная и отрицательная регуляция) [10].
Обсуждение результатов изменения вариабельности сердечного ритма в раннем постреперфузионном периоде
После 10-минутной остановки кровообращения путем пережатия сердечно-сосудистого пучка на протяжении раннего постреперфузионного периода наблюдалась периодическая смена контуров регуляции сердечным ритмом.
По Неговскому [67] начало постреперфузионного периода характеризуется гипердинамическим состоянием функций сердечнососудистой системы. Первые 20-30 мин и до часа - стадия основных постреанимационных патогенных воздействий на мозг. В этот период на мозг и организм в целом «обрушивается» сложный комплекс патогенных воздействий, способных существенно усугубить действие первичной ишемии: наряду с возобновлением циркуляции и оксигенации и восстановлением основных энергетических резервов мозга развертываются сложные, в том числе патологические процессы в энергозависимых системах. Общей причиной их является восстановление оксигенации в сочетании с интоксикацией на фоне собственно ишемических изменений [67].
По литературным данным, при активации симпато-адреналовой, гипофизарно-надпочечниковой и ренин-ангиотензинной систем наблюдается увеличение низкочастотной компоненты LF и общей мощности спектра ТР [92, 97, 171 и др.]. На 5 мин реперфузии нами также обнаружена активация этих систем по увеличению ТР и LF. Исследователи на модели ишемии изолированного перфузируемого сердца крысы показали, что гипердинамия миокарда способствовала прогрессированию повреждения клеток, но в то же время оказывалась полезной для организма в целом [19]. Некоторые авторы [55, 151] считают, что активация симпато-адреналовой, гипофизарно-надпочечниковой и ренин-ангиотензинной систем происходила при участии серотонинергических регуляторных механизмов. По литературным данным, в конце 1 часа постреанимационных мероприятий наступает период относительной стабилизации функций [67]. На 60 мин постреперфузионного периода происходило нарастание ригидности ритма по всем показателям вариабельности сердечного ритма. Среди спектральных характеристик снизился диапазон очень низких частот VLF и суммарная мощность спектра ТР. В работах, посвященных обследованию пациентов с пароксизмальной формой мерцательной аритмии [97] и в монографиях [92] авторы считают, что подобные изменения параметров спектра могут свидетельствовать о снижении регуляции симпатоадреналовой или надсегментарных эрготропных систем. Исследователями показано, при преходящей ишемии в ходе 5-минутной коронарной окклюзии и последующей реперфузии эфферентная симпатическая иннервация сохраняется в течение 1 часа, а парасимпатическая - в течение 3 часов и более [81]. Доминирование парасимпатических влияний на сердце в период реперфузии может способствовать достижению адаптивных эффектов [52]. Однако показатели ВСР численно приближались к показателям изолированного перфузируемого сердца, и к 120 мин постреперфузионного периода ригидность ритма нарастала. По-видимому, происходила частичная функциональная изоляция органа от внешних влияний, авторитмический режим сердечной деятельности для сохранения оставшейся энергии на пластические и репарационные процессы. По мнению некоторых исследователей [14, 19, 100], при нарастающей гипоксии например, система кровообращения не может чрезмерно увеличивать функцию или ослаблять ее, т. к. это угрожает повреждением миокарда и гибелью организма (наблюдающееся при умеренной гипоксии возрастание симпатико-адреналовых влияний в случае избыточности приводит к некоронарогенным некрозам миокарда, а при тяжелой гипоксии резкое увеличение парасимпатических влияний может вызвать асистолию. Изоляция от побуждающих, а в дальнейшем и тормозных афферентных влияний формируется на уровне кардиовазомоторных нейронов, что обеспечивает соответствие гиперфункции миокарда степени гипоксии и экономит его энергозатраты, но ограничивает участие в разного рода целостных (полисистемных) актах организма. Сердце переходит на авторитмический режим деятельности, тем самым обеспечивая сохранение минимально возможной функции и ультраструктуры клеток миокарда [101]. В результате ишемии или инфаркта миокарда может быть нарушена пресинаптическая функция эфферентных симпатических и парасимпатических нервных волокон. В этом случае нервные импульсы не проводятся по аксонам, которые проходят через ишемизированный участок, следовательно, иннервация может быть нарушена и дистальнее, в здоровом миокарде [81]. Согласно концепции Покровского [71], существует два генератора сердечного ритма: в центральной нервной системе и внутрисердечной. Генератор внутрисердечного ритма является жизнеобеспечивающим фактором, он поддерживает насосную функцию сердца, когда центральная нервная система находится в состоянии глубокого ингибирования, что также поддерживает теорию Хитрова [100] о функциональной изоляции сердца в неблагоприятных условиях.
По другому мнению [54, 144], происходила, наоборот, централизация управления сердечным ритмом в условиях неэффективного функционирования периферических аппаратов вегетативной нервной системы.
В некоторых работах на модели изолированного перфузируемого сердца и в условиях целостного организма показано, что снижение вариабельности сердечного ритма происходит и при переходе на интракардиальный уровень регуляции, и при централизации управления сердечной деятельностью [32].
Таким образом, ригидный ритм по статистическим и спектральным показателям ВСР не является четким критерием изоляции или централизации управления сердечным ритмом, поэтому требуются дополнительные параметры оценки баланса регуляторных систем, например, нелинейные показатели вариабельности.
В нашем случае на фоне снижения общей мощности спектра преобладали парасимпатические влияния, отражающие, по Баевскому [13], автономный контур. Отсюда можно сделать предположение, что происходила не централизация управления ритмом, а изоляция органа от нервных влияний с переходом на интракардиальный уровень функционирования.
