Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Функции органных сосудов, органная и систем ная гемодинамика при изменении волновых характеристик кровотока и внешнего дыхания (обзор литературных данных) 19
1.1. Волновые характеристики пульсирующего кровотока в системе кровообращения 19
1.2. Чувствительность гладких мышц к изменениям внутрисосудистого давления 28
1.3. Влияние пульсовых колебаний кровотока на резистивную и ёмкостную функции органных сосудов 37
1.4. Фильтрационно-абсорбционные процессы в микрососудах органов при пульсирующем кровотоке 46
1.5. Биомеханика пульсирующего кровотока 54
1.6. Лёгочная и системная гемодинамика при изменении волновых характеристик внешнего дыхания 65
1.7. Моделирование кровообращения как открытой и динамической системы 70
Глава II. Методы исследования 85
2.1 Методика изучения влияния пульсовых характеристик кровотока на органное кровообращение 85
2.1.1. Разработка методики непульсирующей и пульсирующей с модуляцией по амплитуде и частоте перфузии сосудистого русла скелетной мышцы 87
2.1.2. Методика исследования функций органных сосудов в режиме перфузии постоянным расходом крови 92
2.1.3. Методика исследования функций органных сосудов в режиме перфузии при постоянном давлении 101
2.2. Изучение влияния волновых характеристик лёгочной вентиляциина органную и системную гемодинамику 105
2.2.1. Методика перфузии доли лёгкого при различных режимахего вентиляции 106
2.2.2. Методика изучения влияния амплитуды дыхательного циклана артериальный кровоток 110
2.2.3. Методика исследования влияния амплитуды дыхательного цикла на венозный кровоток 112
2.3. Методика изучения изменений волновых характеристик кровотока лёгочной и системной гемодинамики при действии прессорных стимулов 114
2.4. Методы моделирования системы кровообращения при изучении волнового режима её работы 118
Глава III. Функции сосудов скелетных мышц задней конечности при амплитудно-частотной модуляции волновых характеристик перфузионного кровотока в режиме стабилизации его средней величины 120
3.1. Резистивная функция сосудов 120
3.2. Ёмкостная функция сосудов 133
3.3. Обменная функция сосудов 138
3.3.1. Зависимость изменений среднего капиллярного гидростатического давления от пульсовых характеристик кровотока 138
3.3.2. Сдвиги коэффициента капиллярной фильтрации при изменении амплитуды и частоты пульсаций 141
Заключение 146
Глава IV. Влияние режима перфузии (постоянное давление или кровоток) на сдвиги параметров сосудистых функций скелетных мышц задней конечности при изменении амплитуды и частоты пульсаций 151
4.1. Резистивная функция сосудов 151
4.2. Обменная функция сосудов 164
Заключение 172
Глава V. Динамические характеристики реакций сосудовскелетной мышцы при переходе от непульсиру ющего к пульсирующему кровотоку 174
5.1. Динамические характеристики реакций сосудов в режиме перфузии при постоянном расходе 176
5.2. Динамические характеристики реакций сосудов в режиме перфузии при постоянном давлении 181
5.3. Сравнение динамических характеристик изменений суммарного сосудистого сопротивления при двух различных режимах перфузии 187
Заключение 190
Глава VI. Волновые характеристики кровотока и давле ния в лёгочной и системной гемодинамике при действии прессорных стимулов 193
6.1. Временная динамика изменений давления и кровотока в лёгочной артерии при применении катехоламинов 194
6.2. Влияние вязко-упругих свойств сосудистой системы на динамику её работы 209
6.3. Изменения амплитуды колебаний артериального давления и час тоты сердечных сокращений при действии прессорных стимулов .216
Заключение 222
Глава VII Лёгочная и регионарная гемодинамика при изменении волновых характеристик режима вентиляции лёгких 224
7.1. Макро- и микрогемодинамика лёгких при амплитудно-частотной модуляции параметров искусственной вентиляции 225
7.2. Влияние амплитуды дыхательного цикла на артериальный кровоток в большом круге кровообращения 234
7.3. Влияния амплитуды дыхательного цикла на венозный кровоток в большом круге кровообращения 242
Заключение 249
Глава VIII. Влияние волновых характеристик кровотока и внешнего дыхания на органную и системную гемодинамику (обсуждение полученных данных) 254
Выводы 296
Указатель литературы 299
Список основных сокращений 329
- Чувствительность гладких мышц к изменениям внутрисосудистого давления
- Изучение влияния волновых характеристик лёгочной вентиляциина органную и системную гемодинамику
- Методика изучения изменений волновых характеристик кровотока лёгочной и системной гемодинамики при действии прессорных стимулов
- Обменная функция сосудов
Чувствительность гладких мышц к изменениям внутрисосудистого давления
Волновые процессы в системе кровообращения, создаваемые и поддерживаемые в результате сократительной деятельности сердца, являются фактором непрерывного действия на её сосудистое русло, вызывающим колебания внутрисосудистого и трансмурального давлений. Пульсовые колебания кровотока (давления) приводят к постоянно меняющемуся за время сердечного цикла механическому растяжению стенок кровеносных сосудов. При этом они выступают в качестве постоянно действующих раздражителей нервных и гладкомы-шечных образований сосудистой стенки (Конради Г.П., 1973; Folkow В., 1964).. Реакция сосудов на изменение внутрисосудистого давления, обозначаемая в литературе как миогенная, была впервые отмечена А.А. Остроумовым (Ostroumoff А., 1876). При повышении артериального давления, вызванного раздражением грудного нерва, не зафиксировав увеличения кровотока в лапе собаки, А.А.
Остроумов пришел к заключению, что резкое повышение давления приводит к увеличению сосудистого тонуса. Четверть века спустя У. Бейлисс (Bayliss W.M., 1902), вызывая повышение артериального давления кратковременной асфиксией либо раздражением чревного нерва, отметил, что прирост кровотока непропорционально мал по сравнению с приростом артериального давления. При снижении внутрисосудистого давления в результате пережатия брюшной аорты, У. Бейлисс наблюдал расширение артериальных сосудов. Рас сматривая полученные реакции как активные ответы гладких мышц сосудов, им впервые была выдвинута гипотеза миогенной ауторегуляции кровотока. В современном виде миогенная теория ауторегуляции рассматривает возможность регуляции регионарного кровотока механизмами, обусловленными свойствами гладких мышц сосудов отвечать сокращением на их растяжение внутрисосудистым давлением и расслаблением на уменьшение последнего (Конради Г.П., 1944; Folkow В., 1949). Экспериментально подтверждена определяющая роль внутрисосудистого давления в формировании тонуса сосудов и миогенная природа его основной компоненты (Фолков Б., Нил Э., 1976; Baez S., LaidlawZ., Orkin K.R., 1974; Mellander S ., Arvidsson S ., 1974; Mellander S ., 1977), по сравнению с другими - метаболической, нервной, гуморальной. Вопросы регуляци и и формирования миогенного тонуса были представлены и обобщены во многих обзорах и монографиях (Орлов Р.С. и др., 1971; Гуревич М.И., Бернштейн С.А., 1972; Конради Г.П., 1973; Фолков Б., Нил Э., 1976; Paul R.J., Peterson J.W., 1975), в которых рассматриваются гемодинамические механизмы регуляции сердечно-сосудистой системы на разных уровнях её организации - микроциркуляторном, регионарном и системном. При этом роль самих пульсаций, волновых характеристик кровотока (давления), участвующих в создании и поддержании механических деформаций сосудистой стенки, в обеспечении тонуса сосудов, согласно литературным данным, остаётся практически неизученной. Развивавшееся в конце XIX, начале XX века представление о рефлекторных механизмах управления кровообращением надолго стали основой нейро-генной концепции, рассматривающей нейрогенный фактор как доминирующий в формировании и регуляции сосудистого тонуса.
Однако в дальнейшем было показано, что денервация не оказывает существенного влияния на реакции сосудов, обусловленные изменением артериального давления (Folkow В., 1949), а десимпатизация конечностей у животных в хронических экспериментах не влияла на рабочую гиперемию мышц (Donald D.E., Rowlands D.J., 1970). Накап ливавшийся экспериментальный материал привел к заключению, что "все или почти все местные сосудистые реакции органного кровообращения регулируются прежде всего на органном уровне" (Конради Г.П., 1973), и не существуют работы с безусловностью доказывающие значительность регулирующего влияния центральной нервной системы в реализации местных сосудистых реакций (там же). Были подвергнуты сомнению представления о присутствии в стенках сосудов вегетативных нейронов, за которые, по ошибке принимали швановские клетки (Hillarp N.A., 1959). Утвердилось мнение (Конради Г.П., 1973; Берн-штейн С.А., Гуревич М.И., Соловьев А.И., 1984; Хаютин В.М., Рогоза А.Н., 1986), что центральной нервной системе (ЦНС) отводится корригирующая роль в регуляции сосудистого тонуса, она вступает в действие, когда периферические механизмы не справляются с нагрузкой, и может участвовать в перераспределении сердечного выброса в соответствии с потребностью различных регионов организма. В литературе механизмы вовлечения и участия ЦНС в регуляции кровообращения представлены достаточно подробно (Черниговский В.Н., 1943; Folkow В., 1955; Heymans С, Neil Т., 1958; Удельнов М.Г., 1961; Ларин В.В., Меерсон Ф.З., 1965; Хаютин В.Н., 1977). В этих публикациях акцент, в частности, делается на консолидирующей роли центральной регуляции в перераспределении кровотока, необходимость в которой возникает при экстремальных воздействиях, например, при резком возрастании физической нагрузки и при действии других стрессорных факторов. Возможность участия местных нервных факторов в формировании и регуляции сосудистого тонуса (Honing C.R., Frierson J.L., 1976; Henriksen О., Sejrsen P., 1972) подвергается сомнению хотя бы потому, что большинство исследователей отрицает существование автономных нервных сплетений в стенках сосудов (Folkow В., 1962; Grander P.V., Borgstrom P., Mellander S., 1979). Механизм, обеспечивающий миогенную ауторегуляцию кровотока, имеет несколько трактовок, наиболее распространенными из них являются три, названные именами предложивших их авторов: гипотезы Фолкова, Джонсона и Мелландера. Фолков (Folkow В., 1964) постулировал, что мышцы сосудов - ме-ханорецепторы со встроенной сократительной системой, работающие по принципу "рецептор-эффектор". Согласно концепции, предложенной Джонсоном (Johnson Р.С, 1974), миогенная ауторегуляция реализуется благодаря присутствию в гладкомышеч-ных волокнах неких последовательно расположенных сенсорных и сократительных элементов. Увеличение внутрисосудистого давления приводит к растяжению сенсорного элемента, который неким (пока неизвестным) образом стимулирует сокращение сократительного элемента, что приводит к уменьшению радиуса сосуда и напряжения самой сосудистой стенки. Долгое время миогенную ауторегуляцию изучали как активные сосудистые ответы на изменение средней величины внутрисосудистого (или перфузи-онного) давления.
Позже появились данные о существовании динамической, зависящей от скорости деформации, компоненте миогенного тонуса. Такие данные представляют несомненный интерес прежде всего с точки зрения возможного их учёта в проводимом исследовании о роли волновых характеристик кровотока (давления) в регуляции сопряжённых сосудистых функций, поскольку пульсирующий режим работы сердечно-сосудистой системы обеспечивает динамический характер её функционирования. В исследованиях влияния кратковременного (Sparks H.V., 1964) и ритмического (Johansson В., Bohr D.F., 1964) растяжения на реактивность гладкой мускулатуры сосудов впервые показана зависимость миогенных реакций от скорости перепада перфузионного давления. В этих и последующих работах (Mellander S., 1977; Grander Р.-О., 1979) было отмечено, что миогенный ответ сосудов при быстрых изменениях внутрисосудистого давления существенно более выражен, чем при медленных. Так, приводятся сведения (Гуревич М.И., Бернштейн С.А., 1984) о том, сосудистое сопротивление скелетных мышц при быстром изменении трансмурального давления на порядок значительнее, чем при медленном. Полученные факты позволили Мелландеру (Mellander S., 1977) выдвинуть гипотезу ауторегуляции кровотока, названную им теорией миогенной реактивности. Гипотеза предполагает наличие в стенке сосуда статических и динамических рецепторов, суммарная генерация спаиковых разрядов которых при нормальном трансмуральном давлении определяет уровень базального тонуса. При периодических механических стимуляциях сосуда, что имеет место при пульсовых колебаниях кровотока, повышение трансмурального давления вызывает первоначально пассивное растяжение сосудистой стенки, сопровождающееся усилением генерации спаиковых потенциалов рецепторами обоих типов. В результате наступает активация гладкой мускулатуры, приводящая к уменьшению радиуса сосуда и длины сенсорного элемента ниже исходной величины. После этого происходит выключение работы статического стимула и появление кратковременного динамического обратной направленности. Мио-генная активность падает, а повышение трансмурального давления вновь пассивно растягивает сосуд, и весь цикл повторяется, представляя собой, по сути, также волновой процесс. Установившееся новое значение сосудистого тонуса будет колебаться около величины, соответствующей изменённому трансму-ральному давлению, причём эти колебания будут не свободными, а вынужденными (Бесекерский В.А., Попов Е.П., 1972), с частотой сердечного ритма. Зависимость миогенных реакций от скорости изменения внут-рисосудистого давления подробно изучалась в серии работ (Mellander S., Arvidsson S., 1974; Grande P.-O., 1979; Grande P.-O., Borgstrom P., Mellander S., 1979) на сосудистом русле скелетной мышцы у кошек. В проведенных исследованиях быстрое изменение давления (Р) вызывало сосудистую реакцию в несколько раз более выраженную, чем при медленных изменениях, причем максимум наблюдаемых ответов регистрировали при dP/dt = 4-5 (мм рт. ст./сек) (Grander Р.-О., Mellander S., 1978). Было сделано заключение о неоднородности распределения статических и динамических рецепторов в сосудах разного диаметра: большей реактивностью на статические стимулы обладают крупные со
Изучение влияния волновых характеристик лёгочной вентиляциина органную и системную гемодинамику
Изучение влияния различных режимов вентиляции лёгких на гемодинами-ческие показатели исследуемого сосудистого русла проводили на органном и системном уровнях. Объектом исследования на органном уровне являлись сопряжённые функции лёгочных сосудов экспериментальных животных (кошек) в условиях их искусственной вентиляции. При изучении влияния волновых характеристик (частоты и объёма) искусственной вентиляции на лёгочную гемодинамику, как и в опытах по исследованию действия пульсовых характеристик кровотока на сосудистое русло скелетной мышцы (раздел 2.1), использовали те же методики, позволяющие оценить изменения сопряжённых сосудистых функций лёгких. В этих же условиях определяли влияние различных режимов искусственной вентиляции на кислотно-щелочной баланс крови экспериментальных животных и показатели функции внешнего дыхания. В исследовании на системном уровне, проведенном на кошках, и наблюдении на группе добровольцев изучали влияние волновой характеристики дыхания — амплитуды дыхательного цикла- на артериальный и венозный кровотоки. О сдвигах артериалього кровотока в экспериментах на животных судили по изменениям кровотока, измеряемого в сонной артерии, а так же в брюшной или восходящей аорте (сердечный выброс). В наблюдениях же на добровольцах регистрировали кровоток в левой сонной артерии, что позволило прово ить сопоставление с данными, полученными на животных. С целью исследования взаимосвязи амплитудной компоненты дыхательного цикла с венозным кровотоком изучали характер и величины изменений кровотока в сосудах бассейна нижней полой вены у животных (в горизонтальном положении под наркозом). У человека измерения проводили в бедренной вене в бодрствующем состоянии в вертикальном положении при кратковременном высокоамплитудном (глубоком) дыхании.
Изучению влияние пульсовых параметров внешнего дыхания на макро- и микрогемодинамику лёгких проводили в острых опытах на 11 кошках в условиях их искусственной вентиляции. Для предотвращения свертывания крови в качестве антикоагулянта применяли гепарин (2000 ед/кг). Для изучения влияния режима вентиляции на гемодинамические показатели макро- и микроцир-куляторного русла лёгких использовали изолированную в гемодинамическом отношении заднюю правую долю лёгкого. Грудную клетку вскрывали с помощью термокоагулятора и резецировали 4-5 ребер справа для обеспечения доступа к правой задней и засердечной долям лёгкого. В центральный конец артерии засердечной доли вводили полиэтиленовый катетер, через который осуществляли перфузию задней доли лёгкого аутокровью с помощью насоса постоянной производительности. Венозная кровь оттекала через катетер, введенный через ушко левого предсердия. Забор артериальной крови производили катетером, введенным через правое ушко сердца в правую магистральную лёгочную вену (рис. 2.2.1). Венозная кровь нагнеталась каналом насоса (ПНі) в общий ствол легочной артерии. Оксигенированная кровь из левого предсердия поступала в экстракорпоральный резервуар (8), откуда вторым каналом насоса (ПН2) возвращалась в бедренную артерию животного.
Перфузионное давление уста навливали на уровне 20-25 мм рт. ст. путем регулирования расхода насоса, а давление в коллектором вене исследуемой доли задавали равным 5 мм рт.ст. за счет поднятия на соответствующую высоту свободного конца катетера. Указанные величины перфузионного и венозного давлений препарата лёгочной доли соответствуют нормальным значениям, указанным в литературе (Руководство по клинической физиологии дыхания, 1980; Гриппи М., 1997). Всю экстракорпоральную систему (объём 35-40 мл) перед опытом заполняли донорской кровью. Полнота гемодинамической изоляции доли лёгкого контролировалась по равенству артериального притока и венозного оттока, а также по возвращению уровня кровенаполнения сосудистого региона к исходному после кратковременного повышения давления венозного оттока. После окончания препаровки органа внутривенно вводили гепарин и включали искусственную перфузию исследуемой области, которую производили с помощью двухканального насоса, работающего в режиме постоянной производительности (производства ЭПМ НИИЭМ СЗО РАМН). В условиях равенства производительности обоих каналов насоса сдвиги уровня крови в резервуаре свидетельствовали об изменениях ёмкости сосудистого русла исследуемого органе, учёт которых производили в мл на 100 г ткани. Все исследуемые показатели (артериальное, перфузионное, венозное давление; венозный отток) регистрировали с помощью электроманометров (производства ЭПМ НИИЭМ СЗО РАМН) на базе механотронных или тензодатчиков ПДП-400 и записывали на самопишущем приборе Н-30131. Для контроля газового состава крови осуществляли также дискретное определение в пробах артериальной и венозной крови напряжения кислорода (р02), углекислого газа (рСОг) и водорода (рН) на микрогазоанализаторе ABL-3 (BMS3 МК2) фирмы "Radiometer" (Дания). Коррекцию кислотно-щелочного состояния производили регулировкой искусственного дыхания (аппарат "Вита - I") и, по мере необходимости, внутривенным введением 8% раствора бикарбоната натрия. Температура животного и поступающей в перфузируемый орган крови поддерживалась на уровне 37.5±0.5 С.
Определение показателей транскапиллярного перемещения жидкости (коэффициента капиллярной фильтрации и среднего капиллярного гидростатического давления) осуществляли по ранее изложенной методике (раздел 2.1.2.) Для определения коэффициента капиллярной фильтрации, отражающего площадь обменной поверхности и проницаемость сосудов, на 3 - 5 минуте после начала воздействия (изменения волновых характеристик дыхания) поднимали конец дренирующего катетера на высоту, повышающую венозное давление в среднем на 5 мм рт. ст. Такой подъём венозного давления считается оптимальным для реакции гладких мышц вен (Гуревич М.И., Бернштейн С.А., 1984; Кудряшов Ю.А., Горошкова О.Ю.,1986). Вызванное этой нагрузкой снижение венозного оттока состояло из двух фаз: экспоненциальной, связанной с растяжимостью венозных сосудов, и линейной, обусловленной фильтрацией жидкости. Скорость снижения уровня крови в экстракорпоральном резервуаре в мл/мин, отнесенная к величине подъема давления венозного оттока в мм ртхт. и массе исследуемого органа, представляла величину коэффициента капиллярной фильтрации. Вычисление среднего капиллярного гидростатического давления проводили в условиях изоволюмии при стабилизации процессов фильтрации-абсорбции в органе, для чего при каждом ступенчатом увеличении или уменьшении скорости кровотока снижали или увеличивали уровень венозного давления, добиваясь неизменности величины венозного оттока из органа за счет подъема дистального конца дренирующего венозного катетера. Определение среднего капиллярного гидростатического давления (Рс), суммарного (R), пре-капиллярного (Ra) и посткапиллярного (Rv) сопротивлений производили по приведённым ранее в разделе 2.1.2 уравнениям 2.1.1 - -2.1.6. Сдвиги перфузионного давления, суммарного, пре- и посткапиллярого сопротивлений, среднего капиллярного гидростатического давления, коэффи
Методика изучения изменений волновых характеристик кровотока лёгочной и системной гемодинамики при действии прессорных стимулов
Исследование характера и величин сдвигов показателей системной и лёгочной гемодинамики (артериального, венозного кровотоков и давлений, давления и кровотока в лёгочной артерии) и их волновых характеристик в ответ на применение внешних стимулов выполнено на 22 кошках массой 3.5 - 5.0 кг под нембуталовым наркозом (35-40 мг/кг, внутримышечно) в условиях искусственной вентиляции лёгких и вскрытой грудной клетки. Для обеспечения искусственной вентиляции лёгких животным производили трахеостомию. С целью поддержания нормальной (в условиях наркоза) температуры тела животного, осуществляли его подогрев на операционном столике при помощи циркуляционного насоса «Ministat» (Венгрия). У животных при естественном дыхании частота дыхания составляла 12 ± 2 цикла/мин, а дыхательный объём - 44 ± б куб.см. Искусственная вентиляция легких осуществлялась аппаратом «Фа-за-9». Параметры легочной вентиляции (частота дыхания 12 циклов/мин, дыхательный объем 70 куб. см) подбирали таким образом, чтобы у животных не было признаков гипоксии и сдвигов кислотно-щелочного равновесия. Газовый состав артериальной крови у них контролировали при помощи газоанализатора ABL-50, "Radiometer" (Дания). Для исследовании изменений волновых характеристик системного и лёгочного кровотоков и давлений, вызванных действием внешних стимулов, была разработана универсальная экспериментальная установка, схема которой приведена на рис. 2.3.1. Было проведено две серии экспериментов. В задачу первой экспериментальной серии входило изучение информационной значимости одной из волновых характеристик - фазового сдвига между реакциями давления и кровотока при действии прессорных стимулов. Во второй серии исследовали влияние прессорных стимулов различной модальности на изменение амплитуды и частоты пульсовых колебаний артериального и венозного кровотоков. Разработанная установка позволила гибко, в зависимости от научной задачи каждой из серий, изменять свою структуру - подключать ту измерительную аппаратуру, которая необходима для проведения каждой конкретной серии.
В экспериментальных сериях артериальное давление у кошек измеряли в левой бедренной артерии датчиком тензодатчиком ПДП-400, а давление в лёгочной артерии - аналогичным датчиком при помощи тонкого эластичного катетера диаметром 2 мм, проведенного в эту артерию через ушко правого предсердия и полость правого желудочка, минуя последовательно трикуспидальный и полулунный клапан. Давление в правом и левом предсердиях животных определяли тензодатчиками Baxter (США) с помощью катетеров, проведенных в полости предсердий через их ушки. Давление в левом желудочке измеряли тензодатчиком ПДП-400 при помощи тонкого эластичного катетера, проведенного в полость желудочка через ушко левого предсердия. Кровоток в лёгочной артерии измеряли манжеточным датчиком ультразвукового расходомера Т-106 "Transonic" (США), а сердечный выброс в восходящей аорте - при помощи манжеточного датчика электромагнитного расходомера MFV-2100,"Nihon Kohden" (Япония). Кровотоки по передней и задней полым венам определяли манжеточными датчиками двухканального ультразвукового расходомера Т-206, Transonic, США. С помощью компьютера рассчитывали венозный возврат крови к сердцу по сумме кровотоков в полых венах; лёгочное сосудистое сопротивление - путем деления разности средних величин давлений в лёгочной артерии и левом предсердии на величину кровотока в лёгочной артерии; общее периферическое сопротивление сосудов — посредством деления разности средних величин артериального и правопредсердного давлений на величину сердечного выброса.
Частоту сердечных сокращений у кошек измеряли тахометром по интервалу R-R электрокардиограммы, регистрируемой во 2-м стандартном отведении. В целях предотвращения тромбообразования в катетере датчика давления вначале осуществляли катетеризацию левой бедренной вены кошек и вводили им внутривенно гепарин в дозе 1000 ед/кг. Следует отметить, что на фоне применения гепарина у животных, даже после диатермокоагуляции, могла возникать незначительная кровопотеря из тканей препарированных областей шеи, живота и грудной клетки. Однако эта кровопотеря не приводила к достоверным сдвигам исследуемых показателей и, в частности, артериального давления, которое у интактных животных оставалось стабильным в течение длительного времени (свыше 2,5 часов). Применение всех препаратов у животных осуществлялось внутривенно в указанную вену. Для анализа динамки изменений мгновенных значений исследуемых показателей (кровотоков и давлений) в пульсирующем режиме в экспериментальной установке была предусмотрена и создана возможность их регистрации. Средние значения этих показателей вычисляли при помощи интеграторов по величинам максимального и минимального значений (Физиология человека, 2006). Как правило, такие интеграторы были предусмотрены в конструкциях используемых измерительных приборов, в иных случаях были применены оригинальные разработки.
Величины изменений давлений и кровотоков лёгочной и системной гемодинамики оценивали во время их максимальных сдвигов или на максимуме одного из гемодинамических параметров (например, давления артериального или в лёгочной артерии). Измеряемые показатели артериального, право- и ле-вопредсердного давлений, давления и кровотока в лёгочной артерии, сердечного выброса и кровотоков по полым венам, а также сократимости миокарда регистрировали на чернильно-пишущем приборе Н-338-8П. Параллельно всю регистрируемую информацию в реальном времени (on-line) через многоканальный аналого-цифровой преобразователь L-783 (производства ЗАО "L-card", Москва) вводили в память компьютере IBM PC Pentium III с возможностью последующего мониторинга и анализа в режиме разделения времени (of-line). Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием t-критерия Стьюдента, оригинальных и стандартных (Axum 5.0, Math Soft Inc.) программ на компьютере IBM PC Pentium IV.
Обменная функция сосудов
В проведенных экспериментах при изменении амплитуды и частоты пульсирующего, кровотока наблюдали три типа ответов среднего капиллярно го гидростатического давления (Рс): увеличение в 69.8% случаев, уменьшение (27.7%), отсутствие изменений (2.5%). При f=90, А=0.5 и t=134, А=1 наблюдали только увеличение Рс. При f=90, А=0.25; f=90, А=1 и =60, А=0.5 Рс возрастало в 90%, 88.8% и 90% случаев соответственно. Максимальное увеличение капиллярного гидростатического давления достигало 36.6% при f=134, А=1. Наиболее часто снижение среднего капиллярного гидростатического давления наблюдали при максимальной амплитуде пульсирующего кровотока А=1.5. При f=178, А=1.5 уменьшение Рс было отмечено в 44.4% случаев. Максимальное снижение Рс составило -25.8% при f=134, А=1.5. Результаты статистической обработки экспериментальных данных представлены в табл. 3.3.1, из которой видно, что достоверный максимум сдвигов Рс, равный 11.1 ± 3.8% (р 0.02) был зарегистрирован при гМ34, А=1. В таблице отсутствуют отрицательные значения, что свидетельствует о большем количестве случаев увеличения капиллярного гидростатического давления по сравнению со случаями его уменьшения. Из таблицы 3.3.1 видно, что при слабопульсирующем перфузионном кровотоке (А=0.25) наблюдается тенденция к росту среднего капиллярного гидростатического давления, а при f=90 - его достоверное увеличение до 5.7 ± 2.4% (р 0.05). В то же время высокоамплитудная пульсация (А=1.5) практически не влияет на капиллярное гидростатическое давление. Наибольшие сдвиги Рс были отмечены в средней части диапазонов изменения амплитуд и частот.
При непульсирующем кровотоке среднее значение капиллярного гидростатического давления в экспериментах было 17.1 ± 1.8 мм рт.ст.; в пульсирующем режиме (суммарное по всем значениям амплитуд и частот) оно было на 5.2% больше и составило 18.0 ± 1.9 мм рт.ст. (различия статистически недостоверны). Среди причин, ведущих к увеличению среднего капиллярного гидростатического давления при переходе от непульсирующего к пульси рующему режиму перфузии, можно предположить, допуская гипотезу о линейности взаимосвязи посткапиллярного сопротивления со средним капиллярным гидростатическим давлением, влияние этого сопротивления (однонаправленные сдвиги в одних и тех же амплитудно-частотных диапазонах (табл. 3.1.4 и 3.3.1). Такое предположение основывается на том, что передаточный коэффициент давления с вен на капилляры в скелетных мышцах в режиме перфузии постоянным расходом составляет 80-88% (Дворецкий Д.П., Куд-ряшов Ю.А., Савельев А.К., 1986). Действительно, полученные в экспериментах изменения среднего капиллярного гидростатического давления были од-нонаправлены со сдвигами посткапиллярного сопротивления, но несколько меньше по величине (табл. 3.1.4 и 3.3.1). Увеличение коэффициента капиллярной фильтрации при пульсирующем режиме перфузии (по сравнению с непульсирующим) в ответ на изменение волновых характеристик кровотока наблюдали в 58.8% случаев, уменьшение -в 37.3%, отсутствие изменений - в 4.4% случаев. Наиболее часто (90% случаев) увеличение коэффициента капиллярной фильтрации наблюдали при ±=90, А=0.5; f==90, A=l; f=134, А=1. Максимальное зарегистрированное увеличение CFC составило 168% при f=90,A=0.5. Снижение коэффициента капиллярной фильтрации чаще регистрировали при f=90, А=1.5 в 80% случаев и при f=178, А=1.5 в 75% случаев. Максимальное уменьшение CFC составило - 33.3% при f=178, А=0.5. Результаты статистической обработки сдвигов CFC в зависимости от амплитуды и частоты пульсаций кровотока представлены в табл. 3.3.2.
Изменения CFC были разнонаправлены: максимум сдвигов, равный 48 ± 17% (р 0.02) наблюдали при входных воздействиях f=90, А=0.5; минимум, равный Среднее значение величины коэффициента капиллярной фильтрации во всей экспериментальной серии составило 0.0189 ± 0.0036 (мл/мин-(мм рт. ст.)-100г). Такое значение средней величины коэффициента капиллярной фильтрации, как и капиллярного гидростатического давления, рассчитанные в наших экспериментах при перфузии постоянным расходом и характеризующие обменную функцию сосудов, совпадают с приводимыми в литературе данными (Савельев А.К., Дворецкий Д.П., Ткаченко Б.И., 1985), полученными в опытах на препарате скелетной мышцы. Такое совпадение подтверждает соответствие разработанной методики перфузии с амплитудно-частотной модуляцией кровотока ранее разработанным подходам (Интеграция..., 1984) в плане обеспечения адекватности кровоснабжения исследуемого региона, а также подтверждает корректность сопоставления наших данных с ранее полученными в других исследованиях результатами. Рост коэффициента капиллярной фильтрации (табл. 3.3.2.), связанный, возможно, с увеличением поверхности фильтрации (Интеграция..., 1984), и возрастание среднего капиллярного гидростатического давления в том же диапазоне изменений А и f (табл. 3.3.1.) приводят к сдвигам фильтрационно-абсорбционного равновесия в сторону фильтрации. Увеличение коэффициента капиллярой фильтрации в проведённых экспериментах при переходе от непульсирующего к пульсирующему кровотоку согласуется с приводимыми в литературе данными (Hange A., Nicolaysen G., 1979).
Однако в цитируемой работе исследование зависимости коэффициента капиллярной фильтрации от параметров пульсаций не проводилось. В наших условиях такой анализ позволил выявить и локализовать (в зависимости от значений амплитуды и частоты) не только зоны увеличения CFC но и зоны его уменьшения. Из данных табл. 3.3.1 видно, что модуляция амплитуды и частоты перфузионного кровотока вызывает разнонаправленные сдвиги коэффициента капиллярной фильтрации: в диапазоне малых и нормальных амплитуд пульсаций (А=0.25-И) наблюдали увеличение CFC, при большой амплитуде (А=1.5) - его снижение. Наиболее отчетливо изменения коэффициента капиллярной фильтрации от амплитуды пульсаций наблюдали при частоте f=90 (рис. 3.3.1), на которой все изменения CFC были достоверны, а переход от положительных сдвигов к отрицательным (инверсия ответов) происходил в интервале от А=1 до А=1.5. Данные табл. 3.3.1, являясь усредненными для всей экспериментальной серии, нивелируют индивидуальные особенности исследуемых животных. Из таких индивидуальных особенностей можно отметить различие координат экстремумов, как в каждом отдельном опыте, так и вариацию значения этих координат от опыта к опыту. У различных животных величины максимальных и минимальных значений коэффициента капиллярной фильтрации и условия их проявления (значения амплитуды и частоты при которых они проявлялись) - менялись, что свидетельствует об индивидуальности амплитудно-частотных свойств этого показателя у каждого животного. Различия амплитудно-частотных характеристик исследуемых животных в проведённых экспериментах наблюдали и для другого показателя обменной функции - среднего капиллярного гидростатического давления. Сопоставление выраженности сдвигов коэффициента капиллярной фильтрации капиллярного и капиллярного гидростатического давления представлено на рис. 3.3.1. Из рисунка видно, что при заданной амплитуде (f=90) изменения CFC в процентном отношении более выражены по сравнению со сдвигами Рс, в изменениях которого отрицательных сдвигов не наблюдали. При рассмотрении возможных причин, ведущих к изменениям исследуемых показателей обменной функции, вызванных модуляцией амплитуды и частоты перфузионного кровотока, нельзя исключить и существование собственных тонких механизмов на капиллярном уровне, реагирующие на изменение пульсовых характеристик кровотока (Каро К. и др., 1981; Клочков Б.Н., 1981; 2007; Писаревский А.А. и др., 1985; Клочков Б.Н. и др., 1992; Барбараш А., 1998; Лазерная допплеровская флоуметрия ..., 2005; ТитовВ.Н., 2007;
