CC BY
52
УДК612.172.2+ 616.143. DOI 10.24411/2220-7880-2019-10011
ПОКАЗАТЕЛИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ У СТУДЕНЧЕСКОЙ МОЛОДЕЖИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АКТИВНОСТИ СИМПАТИЧЕСКОГО ОТДЕЛА АВТОНОМНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
СпицинА.П.
ФГБОУ ВО Кировский государственный медицинский университет Минздрава России, Киров, Россия (610998, г. Киров,ул. К. Маркса, 112), e-mail:kf23@kirovgma.ru
Цель работы: изучить особенности показателей центральной гемодинамики у студенческой молодежи в зависимости от выраженности активации симпатического отдела автономной нервной системы. Обследовано 27 студентов младших курсов (средний возраст 20,0±0,15 года). Оценивали интегральные показатели центральной гемодинамики (артериальное давление - АД, ударный объем крови - УОК, периферическое сосудистое сопротивление - ОПСС, сердечный индекс - СИ и другие) в зависимости от активности симпатического отдела автономной нервной системы (АНС) на основе расчета индекса Кердо.
Установлено, что большинство показателей центральной гемодинамики значимо зависят от активации симпатического отдела АНС. У испытуемых с низким фактическим ударным объемом наблюдается существенный вклад сосудистого компонента в регуляцию гемодинамики. Выявлены также значимые особенности корреляционных взаимосвязей между параметрами центральной гемодинамики в зависимости от величины индекса Кердо (ВИК). Показана роль общего периферического сосудистого сопротивления в регуляции гемодинамики при доминировании симпатического отдела АНС, на что указывает сильная отрицательная связь между ОПСС и сердечным индексом (г=-0,89, г=-0,75; р<0,05). Снижение ударного объема крови (меньше должных значений) компенсируется вазоконстрикторной реакцией периферических сосудов.
Ключевые слова: студенты, центральная гемодинамика, автономная нервная система.
INDICATORS OF CENTRAL HEMODYNAMICS IN STUDENTS DEPENDING ON ACTIVATION OF THE SYMPATHETIC NERVOUS SYSTEM
SpitsinA.P.
Kirov State Medical University, Kirov, Russia (610998, Kirov, K. Marx St., 112), e-mail: kf23@kirovgma.ru
The purpose of the research is to study the characteristics of Central hemodynamics in students, depending on the activity of the sympathetic nervous system. Indicators of systemic hemodynamics have been evaluated in 27 junior students (the average age is 20,0±0,15 years). The indicators include arterial hypertension (AH), stroke volume (SV), peripheral vascular resistance (PVR), cardiac index (CI) and others. The integral indices of Central hemodynamics are estimated depending on the activity of the sympathetic nervous system on the basis of the calculated Kerdo index.
It has been stated that the majority of indicators of central hemodynamics significantly depend on the degree of activation of the sympathetic part of the autonomic nervous system (ANS). Significant peculiarities of correlative interrelationships between parameters of central hemodynamics depending on Kerdo index (KI) have been revealed.
The role of total peripheral vascular resistance in the regulation of hemodynamics in the predominance of the sympathetic ANS is shown, as indicated by a strong negative relationship between the APS and the cardiac index (r=-0.89, r=-0.75; p<0.05). The decrease in stroke volume (less than the proper values) is compensated by vasoconstriction of the peripheral vessels.
Key words: students, indicators of the cardiovascular system, primary type of vegetative balance.
В последние годы отмечается рост работ, посвященных вопросам изучения гемодинамических показателей у здоровых лиц в зависимости от пола, возраста и типа вегетативной реактивности [1-3]. Согласно «интегративным показателем функционального состояния организма является система кровообращения человека, которая играет ведущую роль в обеспечении процессов адаптации» [4]. Особое внимание среди множества типологических
особенностей человека уделяют типу автономной нервной системы. Причем большинство исследователей полагают, что тип вегетативной нервной регуляции организма стойко сохраняется с возрастом [5, 6].
Цель исследования: изучить особенности показателей центральной гемодинамики у студенческой молодежи в зависимости от выраженности активации симпатического отдела автономной нервной системы.
Материал и методы
В исследовании приняли участие 27 студентов младших курсов (7 юношей и 20 девушек) в возрасте 18-23 лет (средний возраст 20,0±0,15 года). Процедура проведения исследования соответствовала этическим медико-физиологическим нормам: обследуемые в письменном виде давали добровольное согласие на участие в исследовании и при желании, на любом этапе, могли отказаться от него. Частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд./мин.), систолическое (САД, мм рт. ст.) и диастолическое (ДАД, мм рт.ст.) артериальное давление крови измеряли манометром Omron MlPlus (Япония) по общепринятой методике. Критерии установления границ нормального артериального давления базировались на рекомендациях АСС и AHA по артериальной гипертензии 2017 года. Студенты были распределены на 2 группы: в первую группу вошли 6 лиц, у которых вегетативный индекс Кердо (ВИК) составлял от 0 до 5 усл. ед., а вторую группу -21 человек с ВИК больше 5,0 усл. ед. Обе группы были сопоставимы по возрасту включенных в них студентов.
Для изучения показателей центральной и регионарной гемодинамики определяли: 1) Ударный объем крови (УОК, мл); 2) минутный объем крови (МОК, л/мин); 3) ударный индекс (УИ, мл/м2), позволяющий более точно оценить систолический выброс сердца, соотносимый с индивидуальными антропометрическими особенностями; 4) сердечный индекс (СИ, л/мл/м2), унифицированный, наиболее информативный показатель для оценки функционального состояния левого желудочка и типа гемодинамики; 5) общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС, динх-с^см'5), являющееся одним из основных факторов, определяющих колебания артериального давления и отражающим постнагрузку на левый желудочек. Изменение этого показателя имеет направленность, прямо противоположную значению СИ и также характеризует тип центральной гемодинамики; 6) удельное периферическое сопротивление сосудов (УПСС) имеет то же клиническое значение, что и ОПСС, но более точно отражающее резистивность сосудистого русла по отношению к антропометрическим параметрам организма.
Статистический анализ проводился с помощью пакетов программ Statistica 6,0; Excel Microsoft Office. С целью выбора методики анализа полученных результатов производилась проверка нулевой гипотезы о соответствии их закону нормального распределения с использованием критерия Шапиро-Уилка. При нормальном распределении переменных для определения различий между двумя независимыми группами использовали парный t-критерий Стьюдента. Для выявления связи между исследуемыми показателями использовали критерий Пирсона. Данные представлены в виде М±т для средних значений. Надежность используемых статистических оценок принималась не менее 95%.
Результаты и их обсуждение
В первую подгруппу вошли лица молодого возраста с значением ВИК < 5,0 (3,7+-0,38), во вторую -с ВИК > 5,0 (13,1+-1,85). Исследуемые подгруппы не различались по весу, росту и возрасту, а также
по значениям систолического (САД) и диастоличе-ского (ДАД) артериального давления (табл. 1). Некоторое отличие, но не достоверное, отмечалось по ЧСС. В последнее время представления о роли и значимости ЧСС существенно изменились. Считается, что ЧСС более 80-85 в 1 мин в состоянии покоя непосредственно связана с риском развития артериальной гипертензии и атеросклероза и является значимым предиктором сердечно-сосудистой заболеваемости [7]. В наших исследованиях показатели ЧСС у обследованных варьировали от 62 до 83 в 1 мин. Следует отметить, что по должной частоте сердечных сокращений (ДЧСС) подгруппы практически не отличались. Пульсовое давление (ПД) во второй подгруппе было значимо больше по сравнению с первой подгруппой. На этот показатель, как известно, в большей степени влияют сердечный выброс и эластичность сосудов. Ударный объем крови оказался достоверно меньше, а общее периферическое сопротивление больше в первой подгруппе, где ВИК был меньше 5,0. Следует отметить, что в первой подгруппе и фактические значения УОК были ниже должных значений (65+-1Д6 мл и 71,7+-2,06 мл соответственно), но в целом соответствовали нижней границе физиологической нормы [8]. Систолический (ударный) объем крови, как известно, является важнейшим показателем гемодинамики, который в том числе характеризует адаптивные возможности ССС и непосредственно систолической активности миокарда. При этом фактический минутный объем крови составлял только 91,6+-2,19% от должного значения несмотря на умеренную активацию симпатического отдела АНС. По-видимому, на снижение МОК в данной подгруппе определенное влияние оказало более высокое, по сравнению со второй подгруппой, общее периферическое сопротивление сосудов (табл. 1). Действительно, фактическое удельное периферическое сопротивление превышало должное значение на 10%. Отметим, что МОК является интегральной характеристикой кровообращения и направлен на обеспечение метаболических потребностей организма [8].
Во второй подгруппе (ВИК>5) фактический УОК был наоборот больше должного значения (69,2+-1,11мл и 64,82+-2,00мл), а УПСС - меньше (22,2+-0,91 динхс-'хом-5 и 23,6+-0,61 динхс^хом"5 соответственно). При этом фактический и должный МОК во второй подгруппе отличался только на 7,9%. Таким образом, увеличение МОК, где ВИК больше 5,0, связано только с умеренным увеличением ЧСС, без изменения тонуса сосудов. Считается, что работа сердца, которая направлена на увеличение объемного кровотока, менее энергоемкая, чем работа на преодоление ОПСС [9]. Общее и удельное периферическое сосудистое сопротивление были значимо больше в в первой погруппе (табл. 1). Причем фактические значения УПСС у этих испытуемых превышали должные значения на 10,0%, а во второй подгруппе - только 93,7% от должного. Возрастание данного показателя, как известно, приводит к подъему артериального давления, а снижение - к его уменьшению [10]. Двойное произведение (ДП) не имело значимых различий между группами.
Примечание: п - количество испытуемых,р - различия между группами
Таблица 1
Интегральные показатели гемодинамики у студентов младших курсов в зависимости от активности
симпатического отдела АНС (М+-т)
Показатель 0>ВИК<5 (п=6) ВПК >5 (п=21) р*
АДС, мм рт. ст. 108,4+-2,71 110+-1,80 0,760
АДД, мм рт. ст. 70,58+-1,96 67,94+-1,52 0,440
ЧСС, уд/мин 73.4+-2,22 78,63+-2,15 0,090
ПД, мм рт. ст. 37,8+-1,32 42,1+-1,11 0,023
УО, мл 65,5 +-1,16 69,2+-1,11 0,026
СрГД,, мм рт. ст. 83,19+-2,16 81,98+-1,53 0,630
МОК, мл/мин 4768+-89,94 5420+-126,7 0,000
СИ, л/мин 3,10+-0,11 3,78+-0,15 0,002
ОПСС, динхс-1хсм"5 1316,01+-18,91 1217,7+-29,66 0,000
ДП, усл. ед 80,19+-4,28 86,81+-3,23 0,180
УПСС, динхс-1хсм"5 27,3+-1,34 22,2+-0,91 0,004
Результаты исследования корреляционных взаимосвязей между интегральными показателями гемодинамики показали следующее (табл. 2). Корреляционные связи между САД и ДАД, а также САД и ЧСС в обоих подгруппах практически не отличались (табл. 2). Более сильная связь между УОК и САД в первой подгруппе, по-видимому, связана с более низкими значениями фактического объема крови по сравнению со второй подгруппой. Неблагоприятные последствия сниженного ударного объема крови компенсируются вазоконстрикторной реакцией периферических сосудов [11]. На это указывают более сильные корреляционные связи между УО и ДАД, а также
ОПСС и ДАД, причем более сильная в первой подгруппе, где ВИК меньше 5,0. Более весомый вклад в минутный объем крови в во второй подгруппе вносит ЧСС. На это указывает характер и сила корреляционных связей между ЧСС-МОК и ЧСС-ОПСС, а также ударным индексом и УПСС (табл. 2). Подтверждением существенной роли ОПСС в регуляции гемодинамики при доминировании симпатического отдела АНС также указывает и сильная отрицательная связь в обоих подгруппах между ОПСС и сердечным индексом (г=-089, г=-0,75;р<0,05) в обоих подгруппах (табл. 2.)
Коррелируемые показатели 0>ВПК<5 (п=6) ВПК >5 (п=21)
Г P г P
САД-ДАД 0,93 0,006 0,91 0,000
САД-ЧСС 0,93 0,006 0,89 0,000
САД-УО -0,89 0,017 -0,68 0,001
САД-УПСС 0,29 0,570 0,41 0,060
САД-ВПК -0,31 0,540 -0,02 0,920
ДАД-ЧСС 0,94 0,000
ДАД-УО -0,89 0,010 -0,87 0,000
ДАД-ОПСС 0,89 0,016 0,69 0,000
ДАД-УПСС 0,39 0,440 0,50 0,020
ДАД-УП -0,63 0,170 -0,49 0,025
ЧСС-УО -0,89 0,160 -0,78 0,000
ЧСС-МОК 0,64 0,160 0,69 0,000
ЧСС-УП -0,63 0,170 -0,5 0,019
Таблица 2
Корреляционные зависимости между показателями гемодинамики у студентов младших курсов в зависимости от активации симпатического отдела АНС (по Пирсону)
ЧСС-ВИК -0,22 0,660 0,27 0,230
ЧСС-ОПСС 0,89 0,160 0,48 0,029
ЧСС-ДП 0,99 0,000
СИ-МОК 0,05 0,900 0,22 0,320
СИ-ЧСС 0,03 0,950 0,21 0,320
СИ-УО 0,1 0,950
СИ-УПСС -0,89 0,018 -0,75 0,000
УИ-МОК -0,56 0,250 -0,28 0,220
УИ-ЧСС -0,63 0,170 -0,5 0,019
УИ-УО 0,49 0,320 0,6 0,004
УИ-УПСС -0,94 0,005 -0,92 0,000
Заключение
Автономная нервная система оказывает большое влияние на показатели центральной гемодинамики. Выраженность активации симпатического отдела АНС оказывает разное влияние на интегральные показатели гемодинамики. У испытуемых с низким фактическим ударным объемом наблюдается существенный вклад сосудистого компонента в регуляцию гемодинамики. Выявлены отличительные особенности в корреляционных взаимосвязях между интегральными показателями гемодинамики в зависимости от выраженности активации симпатического отдела АНС.
Литература/References
1. Демидов В.А., Хаснутдинов Н.Ш., Мавли-ев Ф.А. Вариабельность комплекса параметров гемодинамики у юношей и девушек, занимающихся и не занимающихся спортом. Физиология человека. 2008. Т. 34. № 6. С. 99-100. [Demidov В.А., Khasnutdi-nov N.Sh., Mavliev F.A. Variability of the complex parameters of hemodynamics in boys and girls involved in and not involved in sports. Fiziologija cheloveka.2008\ 34(6): 99-100. (InRuss.)]
2. Халявкина И.О., Сушкина И.Ф., Шлык C.B. и др. Особенности микрогемодинамики и эндотелий-зависимой дилатации микрососудов при разных типах регуляции кровообращения // Кубанский научный медицинский вестник. 2014. Т. 1. № 143. С. 170-173. [Haljavkina I.O., Sushkina I.F., Shlyk S.V. et al. Features of the microhemodynamics and endothelium-dependent dilation of microvessels in different types of regulation of blood circulation. Kubanskii nauchnyi meditsinskii vestnik. 2014;1 (143): S. 170-173. (InRuss.)]
3. Pokrovskii V.M., Kompaniets O.G. Influence of the level of blood pressure on the regulatory-adaptive state. Human Physiology. 2012; 38 (5): 539-542.
4. Баевский P.M., Береснева А.П. Введение в донозологическую диагностику. М.: Компания «Слово», 2008.[ Baevsky R.M., Beresneva А.Р. Vvedenie v donozologicheskuyu diagnostiku. Moscow: Kompaniya «Slovo», 2008. (InRuss.)]
5. Шлык Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов: монография. Ижевск: Удмуртский университет; 2009. [Shlyk N.I. Serdechnyi ritm i tip regulyatsii u detei, podrostkov i sportsmenov: monograph. Izhevsk: Udmurt State University; 2009. (InRuss.)]
6. Шарапов A.H., Догадкина С.Б., Рублева Л.В., Кмить Г.В., Безобразова В.Н. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы 13-летних подростков с разными типами вегетативной нервной регуляции // Физиология человека. 2017. Т. 43. № 2. С. 31-42. [Sparapov A.N., Dogadkina S.B., Rub-leva L.V., Kmit' G.V., Bezobrazova VN. Functional state of the cardiovascular system of 13-year-olds with different types of autonomic nervous regulation. Fiziologiya cheloveka. 2017; 43 (2): 31-42. (InRuss.)]
7. Svistunov A.A., Golovacheva T.V., Skvor-tsov K.Yu., Vervikishko O.S. Heart rate as a risk factor of development of cardiovascular disease. Arterial'naya gipertenziya. 2008; 4: 324-31. (InRuss.)
8. Солодков A.C., Сологуб Е.Б. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная. М.: Терра-Спорг; 2001.[ Solodkov A.S., Sologub Е.В. Fiziologiya cheloveka. Obshhaya. Sportivnaya. Vozrastnaya. Moscow: Terra-Sport; 2001. (InRuss.)]
9. Моисеев B.C., Кобалава Ж.Д. АРГУС: артериальная гипертония у лиц старших возрастных групп. М.: МИА, 2002. 448 с. [Moiseev V.S., Kobalava Zh.D. ARGUS: arterial'naya gipertoniya u lits starshikh vozrastnykh grupp. Moscow: MIA; 2002. 448 p. (In Russ.)]
10. БаранникИ.А. Возрастные особенности кровообращения здоровых мужчин молодого-среднего возраста: автореф. дисс... канд. биол. наук. Санкт-Петербург. 2007. [Barannik I.A. Vozrastnye osobennosti krovoobrashheniya zdorovykh muzhchin molodogo -srednego vozrasta [dissertation], Sankt-Peterburg, 2007. (InRuss.)]
11. Van Lieshout J.J. et al. Syncope, cerebral perfusion and oxygenation / Lieshout J.J. Van, Wieling W., Karemaker J.M. J.Ap-pl. Physiol. 2003; 94: 833-842.
