Введение к работе
Актуальность проблемы
Устойчивость к постуральным нагрузкам как клинико-ішзиологический критерий оценки состояния общей и церебральной емодинамики нашел широкое применение в практике медицинского >беспечения пилотируемых космических полетов (Газенко О.Г., Григорьев ^.И., Какурин Л.И., Пестов И.Д., Яруллин Х.Х., Егоров А.Д., Жернавков \.Ф., Калиниченко В.В., Михайлов В.М., Алексеев Д.А., Дегтярев В.А., Фомина Г.А., Турчанинова В.Ф., Бедненко B.C. и др.).
Изучение физиологических реакций на постуральные воздействия імеет важное значение для суждения о состоянии механизмов регуляции сосудистого тонуса и сердечной деятельности не только в невесомости, но и юсле космических полетов. В то же время, систематизация физиологических эффектов в условиях космического полета и модельного жсперимента, затруднена, так как обследования часто проводились с «пользованием различных методов.
Многие из физиологических методик, применяемых в космической медицине уже не в полной мере удовлетворяют сейчас запросам практики в :илу своей недостаточной информативности. Вместе с тем, в клинической ірактике уже в течение ряда последних лет отмечается бурное развитие разнообразных ультразвуковых методов, использование которых в «ачительной степени свободно от указанных недостатков (Мухарлямов І.М., 1978; Зарецкий В.В. и др.,1979; Мухарлямов Н.М., Беленков О.Н.,1981; Шахнович А.Р., Шахнович В.А.,1996 и др.).
Необходимо обратить внимание и на тот факт, что методический уровень доводимых исследований существенно различался, если в модельных жспериментах он, как правило, носил более фундаментальный характер, то іри решении прикладных задач, связанных, например, с экспертизой :остояния здоровья кандидатов в космонавты на этапах отбора .методика щенки была более формализованной. Все это затрудняло процедуру штерпретации фактического материала и понимания сущности изменений ризиологических функций организма в ответ на различные постуральные іагрузки. Есть основания полагать, что этот недостаток может быть частично устранен за счет внедрения в практику экспериментальных исследований метода транскраниальной ультразвуковой допплерографии.
Цель и задачи исследования
Целью данной работы являлось изучение особенностей церебральной -емодинамики человека при постуральных воздействиях в условиях модельного эксперимента, а также после длительного космического полета ДКП).
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие эсновные задачи:
1.Получение данных, характеризующих влияние разнонаправленных постуральных нагрузок на показатели линейной скорости кровотока (ЛСК) в магистральных артериях и в прямом синусе (ПС) мозга.
2.Разработка расчетных показателей и обоснование возможности их
использования для оценки упругости и резервной емкости
краниовертебральной системы (КВС).
3. Изучение влияния факторов космического полета на показатели гемодинамики мозга путем сопоставления результатов до- и послеполетных исследований.
Научная новизна и теоретическая значимость работы
Получены новые данные о влиянии постуральных нагрузок на ЛСК в магистральных сосудах мозга, в том числе в ПС.
Разработаны показатели и проведена комплексная оценка их диагностической значимости при исследовании резервов КВС.
В работе приведены новые научные факты,позволяющие объяснить механизмы физиологических реакций (по данным ЛСК) в ответ на изменение положения тела.
Использованные варианты постуральных нагрузок являются информативными для понимания генеза нарушений мозговой гемодинамики у космонавтов в острый период адаптации и после длительного пребывания в условиях невесомости. Проведенная комплексная оценка состояния мозговой гемодинамики у космонавтов после ДКП, позволила квалифицировать эти отклонения в ряде случаев как проявления внутричерепной гипертензии.
Практическая ценность работы
Разработаны показатели резервов КВС, которые позволяют оценить индивидуальные особенности организма и прогнозировать его индивидуальную восприимчивость к различным постуральным воздействиям. Оценочные показатели могут быть рекомендованы при экспертизе состояния мозговой гемодинамики космонавтов (канадидатов в космонавты) на этапах отбора и подготовки,а также больных в клинике для оценки эффективности лечебных мероприятий.
Результаты оценки церебральной гемодинамики космонавтов, полученные с помощью современных методов , следует рассматривать как существенный вклад в дальнейшее совершенствование существующей системы медицинского обеспечения длительных космических полетов, в части касающейся оценки сдвигов со стороны мозговой гемодинамики.
Основные положения, выносимые на защиту
Результаты,полученные при проведении экспериментальных исследований и их анализ позволили сформулировать ряд положений, которые выносятся на защиту:
1. Разнонаправленные постуральные нагрузки оказывают неодинаковое влияние на артериальную и венозную системы мозговой гемодинамики.
1 .Объем и содержание проведенных работ
В процессе работы было проведено три серии исследований:
D первая серия - исследования церебральной гемодинамики, проведенные с участием 14 здоровых добровольцев (7 мужчин и 7 женщин) в возрасте от 26 до 49 лет - предусматривали проведение различных постуральных нагрузок на ортостоле с изменением положения тела от -45 до +75 и оценку ЛСК в средней мозговой артерии (СМА) , внутренней сонной артерии (ВСА), ПС ,а также артериального давления (АД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС).
D вторая серия - исследования ,проведенные с участием 14 здоровых добровольцев (7 мужчин и 7 женщин), в возрасте от 31 до 49 лет- были направлены на изучение и оценку упругости и резервов КВС.
третья серия - исследования, проведенные с участием 6 космонавтов -мужчин в возрасте от 32 до 39 лет, предусматривали изучение церебральной гемодинамики в до- и послеполетном периодах.
/. / Исследование влияний постуральных нагрузок на церебральную гемодинамику
Для оценки артериального и венозного компонентов церебральной гемодинамики использовались показатели линейной скорости кровотока в СМА,ВСА и ПС, а также уровень артериального давления и ЧСС.
Запись показателей ЛСК в СМА, ВСА и ПС осуществлялась каждую минуту в режиме стоп-кадра на приборе "Companion" фирмы "Eme Ріопег"(Австрия); артериальное давление и пульс оценивались каждые 3 минуты на приборе фирмы "Mark of Fitness" (Япония).
При локации СМА датчик фиксировался на голове обследуемого с помощью специального шлема. Локацию ВСА и ПС осуществляли вручную. Схема локации СМА и ПС представлена на рис. 1 и рис. 2., а локализации внечерепного отдела ВСА - на рис.3.
Количественная оценка ЛСК в основных магистральных сосудах мозга при постуральных нагрузках производилась в относительных показателях (в процентах) , т.е. по отношению показателей гемодинамики в анти- и ортоположении, а также в горизонтальном положении после антиортостаза к фоновым данным.
Результаты исследования кровотока в СМА и ВСА использовались для дифференцированной оценки церебрального ангиоспазма от избыточной перфузии и гиперемии. Известно, что гиперемия сопровождается увеличением линейной скорости кровотока как в интракраниальном сосуде мозга - СМА, так и в сонной артерии на шее (экстракраниальный отдел ВСА). Ангиоспазм приводит к увеличению линейной скорости кротовотока толькс в зоне спазмированного магистрального сосуда. Сопоставление ЛСК в
Ортостатическое положение (+75) приводит к однонаправленным изменениям линейной скорости кровотока, как в артериях, так и в венах мозга. Антиортостатическое положение (-45) приводит к статистически достоверным изменениям ИСК только в венозной системе.
2. Совокупность показателей, характеризующих упругость и резервную
емкость краниовертебральной системы, рассчитанных при пошаговой оценке
значений ЛСК в прямом синусе мозга, позволяет подразделить обследуемых
лиц на группы с хорошими и удовлетворительными резервами КВС.
3. Комплексное воздействие факторов ДКП, характерное для орбитального
участка и этапа спуска космического корабля с орбиты способствует
развитию реактивной гиперемии, нарушению церебрального венозного
оттока, развитию явлений набухания мозга и других функциональных
изменений, которые в совокупности могут выступать в качестве фактора
риска развития внутричерепной гипертензии.
Апробация работы и публикации Материалы диссертации докладывались:
на 7th meeting of the neurosonology research group of the world federation of neurology (Winston-Salem, NC, USA, august 1997);
11th International Symposium on Cerebral Hemodynamics in association with the 2nd Meeting of the European Sosiety of Neurosonology and Cerebral Hemodynamics (Utrecht, the Netherlands, may 1997);
IV international symposium on transcranial doppler and electrophysiological
monitoring (St.Petersburg, 1997).
Диссертация апробирована на межотдельческой конференции ГНЦ РФ -
ИМБП 1 июля 1998 года. ^
По материалам диссертации опубликовано 9 тезисов и 1 статья. ^
Объем и структура работы
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания яспользованных методик, результатов исследования, обсуждения полученных данных, заключения и выводов. Содержание работы изложено ла 128 страницах машинописного текста, дополнительно включает 20 эисунков и 15 таблиц. Список литературы содержит 182 источника, из них 114 на иностранном языке.