Введение к работе
Актуальность проблемы. С первых этапов развития космонавтики состояние сердечно-сосудистой системы привлекало внимание исследователей. Необходимость в этом вызвана наблюдаемыми сдвигами в функционировании системы кровобращения. связанными с перераспределением крови, изменяющим состояние центральной и периферической гемодинамики. Было показано, что пребывание в невесомости, даже короткий период, вызывает значительные изменения в сердечно-сосудистой системе. Так, ухудшение адаптационной способности выявляется во время полета при функциональных нагрузках и становится явно выраженной при возвращении на Землю (Sandler, 1988). Однако проведение профилактических мероприятий во время полета и предполетная физическая подготовка накладывает свой отпечаток на функционирование сердечно-сосудистой системы во время невесомости, маскируя истинную динамику.
В связи с этим особую актуальность приобретают модельные исследования, проводимые на Земле, основная цель которых исследовать последствия перераспределения жидкости в организме в отсутствие профилактических мероприятий.
Исследования на людях имеют ограничения, связанные с невозможностью применения ряда инвазивных методов исследования. Кроме того, использование разных методических подходов, индивидуальные особенности испытателей, отсутствие стандартных условий экспериментов затрудняют сравнение и систематизирование данных.
В этой связи, заслуживает особого внимания использование мелких лабораторных животных, таких, как крысы. На них отработаны стандартные методические приемы создания антиортостатической гипокинезии (Ильин, Новиков 1980; Morey-Holton 1981) широко используемые для исследования костно-мышечного аппарата и эндокринной системы. В исследованиях последних лет особое внимание начинают уделять и состоянию системы кровообращения у крыс. Исследована динамика артериального давления (Popovlc, 1981; Mussachia "et al., 1990, 1992; Provost et al., 1992) и центрального венозного давления (Shellock et al., 1985) в условиях гипокинезии, есть данные о сердечном выбросе до и после вывешивания (Brizzee et
al., 1990), предпринимаются попытки изучения мышечного кровотока во время и после гипокинезии (McDonald et al., 1992). Успешная разработка в последние годы прямых инвазивных методов регистрации параметров системы кровобращения применительно к мелким экспериментальным животным делает эту модель привлекательной для исследования сердечно-сосудистой системы.
В то же время до сих пор не выяснена особенность функционирования систем высокого и низкого давления у крыс в первые часы перераспределения жидких сред организма в краниальном направлении, остается не исследованной регионарная гемодинамика в эти сроки, отсутствуют данные о центральной гемодинамике после возвращения животного в горизонтальное положение, с точки зрения возможности изучения на этой модели причин, вызывающих ортостатичекую гипотонию. Кроме того представляется важным оценить, в какой мере предварительная тренировка к антиортостатическому положению может модулировать динамику параметров системы кровообращения.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Исследование параметров систем высокого и низкого давления и регионарного кровотока в условиях 24-часовой анти-ортостатической гипокинезии. Изучение влияния предварительной тренировки к АНОГ на динамику исследуемых параметров.
-
Обоснование предлагаемого способа фиксации животного за хвост как адекватной модели для изучения параметров сердечно-сосудистой системы.
-
Изучение центральной гемодинамики в условиях АНОГ.
-
Исследование изменений венозного тонуса у бодрствующих крыс в условиях антиортостатической гипокинезии.
-
Определение регионарного кровотока методом меченых микросфер в процессе АНОГ.
-
Исследование роли предварительной тренировки к антиортос-тазу на параметры систем высокого и низкого давления и регионарного кровотока.
В хроническом эксперименте впервые изучена динамика центрального кровообращения в условиях АНОГ с одновременной регистрацией артериального давления, центрального венозного давления и кровотока у нетренированных и тренированных к антиортостазу крыс. Для регистрации кровотока впервые использован внутрисосудистый датчик катетерного типа. Выявлена специфика изменений основных гемодина-мических параметров по группам.
Обнаружена разная способность поддерживать сердечный выброс после возвращения в горизонтальное положение у крыс адаптированных и не адаптированных у антиортостазу.
Впервые исследован венозный тонус в первые сутки АНОГ. Выявлены особенности в динамике исследуемого параметра в первые 2 часа гипокинезии у крыс обеих групп.
Впервые в опытах на бодрствующих животных проведено исследование регионарного кровотока в процессе АНОГ с использованием метода меченых микросфер у нетренированных и тренированных к антиортостазу крыс. Обнаружено активное перераспределение кровотока во внутренних органах у крыс обеих групп в процессе гипокинезии. В частности у нетренированных животных установлено снижение кровотока в продолговатом мозге через 2 часа и увеличение кровотока в мозжечке через сутки пребывания в АНОГ.
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ.
Показана принципиальная возможность использования модели вывешивания крыс для исследования сердечно-сосудистой системы в условиях антиортостатической гипокинезии. Показана возможность проведения непрерьюной регистрации параметров системной гемодинамики в условиях АНОГ.
Выявлены элементы ортостатической неустойчивости у нетренированных к антиортостазу крыс, что позволяет в принципе на этой модели изучать меры профилактики ортостатической гипотонии.
Показано, что предварительная тренировка к антиортостазу повышает устойчивость системы кровобращения к последующему пребыванию в АНОГ.
-
Измерение кровотока в хроническом эксперименте с помощью внут-рисосудистого допплеровского датчика кровотока катетерного типа показало его устойчивую работу в условиях антиортостатической гипокинезии.
-
Система низкого давления менее устойчива в условиях АНОГ, чем высокого давления.
-
Предварительная тренировка к условиям антиортостаза целесообразна, так как она уменьшает выраженность реакций параметров системной гемодинамики и регионарного кровотока в процессе АНОГ.
Результаты работы докладывались и обсуждались на 2-ой Всесоюзной конференции "Физиология мозгового кровобращения", Тбилиси 1988 г.; на 9-ой Всесоюзной коференции "Космическая биология и авиакосмическая медицина" Калуга 1990 г.; на Ученом совете сектора ИМБП 1990 г.; на научных Чтениях и конференции, посвященных 90-летию со дня рождения В.В. Ларина, Москва 1993г.; на 15-ом Международном конгрессе по гравитационной физиологии, Барселона 1993г.
Публикации: по материалам диссертации опубликовано 5 научных работ.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описаний методов исследования. 4 глав с результатами экспериментов и их обсуждения, заключения, выводов и списка использованной литературы. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 5 таблиц, 19 рисунков. Список литературы включает 167 названий.