CC BY
27
Цель работы: Сравнить амплитуду дыхательной аритмии (выраженной в единицах вариабельности сердечного ритма) у лиц с нормальным артериальным давлением и у лиц с впервые выявленной артериальной гипертензией для обнаружения влияния абдоминального дыхания у лиц с впервые выявленной гипертензией.
Материалы и методы: В исследовании принимали участие 50 здоровых лиц и 50 лиц с впервые выявленной гипертензией, группы имели идентичный возрастно-половой состав. Во время первой минуты исследования участники дышали свободно, во время второй минуты дыхание было грудным, во время третьей минуты - абдоминальным. В течение всего исследования производилась запись ЭКГ и расчет показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР).
Результаты: Средняя ВСР у лиц с впервые выявленной артериальной гипертензией составляла 6,30±1,64 при свободном дыхании, 12.48+1.64 при грудном дыхании и 15.56±2.54 при абдоминальном дыхании; средняя ВСР у лиц с нормальным артериальным давлением составляла 8.10±2.25(Р<0.0001) при свободном дыхании, 18.08+5.12 (Р0.0001) при глубоком грудном дыхании и 20.68±6.28 (Р0.0001) при абдоминальном дыхании.
Обсуждение и выводы: У лиц с впервые выявленной артериальной гипертензией наблюдается значительное снижение ВСР (амплитуды дыхательной аритмии) по сравнению с группой контроля. Данные различия уменьшаются в условиях абдоминального дыхания обследуемых. Таким образом, негативный эффект сниженной ВСР у лиц с впервые выявленной артериальной гипертензией может быть уменьшен путем использования абдоминального дыхания.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: вариабельность сердечного ритма, впервые выявленная артериальная гипертензия, дыхательная аритмия, абдоминальное дыхание
УДК: 612.014:612.015.3
СОСТОЯНИЕ НЕЙРОГУМОРАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ЖИВОТНЫХ ПРИ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
Н.И. Яблучанский1, И.И. Зинкович2, ИЛ. Хрипаченко2
1 Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина
2 Донецкий государственный медицинский университет им. М. Горького
РЕЗЮМЕ
С использованием технологии спектрального анализа вариабельности сердечного ритма выполнен сопоставительный анализ состояния нейрогуморальной регуляции в первые 20 минут после введения экстремальных доз (6 мг/кг) изадрина у 11 выживших и 7 погибших кроликов. Показано, что для погибших характерна исходно более высокая мощность и более значимый ее рост в первые 5 минут после воздействия. Реакция со стороны парасимпатического домена у этих животных, напротив, характеризуется снижением его мощности. Вся регуляция у погибших животных как бы концентрируется в гуморальном звене. Состояние нейрогуморальной регуляции у выживших животных нормализуется в течение первых суток после воздействия.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: вариабельность сердечного ритма, изадрин, экстремальные воздействия
ВВЕДЕНИЕ
С состоянием регуляции связывают понятия адаптации, резервов здоровья, способности противостоять болезням и шансы умереть [4, 14]. Внедрение во врачебную практику компьютерных технологий контроля регуляторных систем, основанных на спектральном анализе вариабельности сердечного ритма (СА ВСР), создало реальные предпосылки для их практических приложений в оценке устойчивости организма к действию экстремальных факторов различной природы [3, 5, 10, 11, 15]. Настоящее исследование решало задачу оценки состояния нейрогуморальной регуляции в остром периоде после экстремального воздействия.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Опыты поставлены на 18 кроликах-самцах породы Шиншилла массой тела от 2,2 до 2,8 кг, содержавшихся в стандартных условиях вивария. В качестве экстремального воздействия использовали нагрузку р-симпатомиметиком изадрином: однопро-
центный раствор подкожно однократно в дозе 6 мг/кг массы тела. По результатам экспериментов погибло 7 животных. Смерть наступала в первые 12-27 минут после нагрузки изадрином. Использованная нагрузка критическими дозами изадрина -естественная модель разрешения чрезмерных влияний самой разной природы и потому удовлетворяет решению поставленной задачи.
Анализ ВСР проводили с помощью компьютерного электрокардиографа "СагсПо1аЬ-2000“ на пятиминутных последовательностях ЯЯ-интервалов ЭКГ в соответствии с действующими требованиями [3, 5]. До и на разных этапах эксперимента оценивали общую мощность спектра ВСР (ТР, мс2), как меру мощности нейрогуморальной регуляции в целом, а также мощности спектра в трех выделенных его подобластях (доменах), соответственно, очень низких (УЬГ, мс2) -от 0,0033 до 0,05 Гц, низких (Ы% мс2) - от 0,05 до 0,15 Гц и высоких (НГ, мс2) - от 0,15 до 0,5 Гц частот, отражающих, соответственно, гуморальные, симпатические и парасимпатические влияния в общей регуляции, а также отношение мощностей низкочастотного и высокочастотного доменов, как показатель симпато-вагального баланса (ЬГ/НГ, безразм.) [6, 7, 13]. Статистическую обработку проводили при помощи лицензионного пакета прикладных программ 81айз-йса 5.5 (вМ 8ой Яш) [2].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
типный характер, соответствующий известным эффектам Р -си м пато м и мет и ко в. и проявлялись уже в первые минуты от начала эксперимента. У выживших животных изменения ЭКГ ограничивались нарушениями фазы реполяризации, ускорением предсердно-желудочковой, желудочковой проводимости и тахикардией. У погибших помимо этих, но более выраженных, изменений имелись косвенные признаки перегрузки малого круга кровообращения. Через три часа после введения изадрина параметры электрической активности в группе выживших кроликов соответствовали исходным.
Значения исходных спектральных показателей ВСР у животных выжившей и погибшей групп мало отличались (таблица 1). Статистически значимые различия имели место только для мощности очень низкочастотного домена (УЬГ), отвечающего гуморальным системам регуляции [9, 12]. Если у выживших на него приходилось 23%, то у погибших - более 50% общей мощности спектра ВСР. У погибших также имело место смещение исходного симпато-вагального баланса (ЬГ/НГ) в сторону симпатотонии.
Таблица 1
т)
После нагрузки изадрином изменения ЭКГ всех кроликов носили в целом одно-
Исходные значения показателей ВСР кроликов (М ±
Показатели Погибшие (п=11) Выжившие (п=7)
ТР, мсг 389±173 492±165
УЬР, мсх 203 ± 43 ^ 113 ±34
Ы7, мсх 72 ±28 105 ±34
ОТ, шсг 138 ±80 135 ±85
и/ОТ, безразм. 1,7 1Д
Примечание. |-1-1- р < 0,05 в показателях сравниваемых групп животных
Наиболее типичные различия в исходных спектральных характеристиках ВСР погибших и выживших кролей демонстрируются на рисунках. На рис. 1. представлена исходная спектрограмма одного из кролей, погибшего после введения изадрина. Уровень регуляции изначально у этого животного оказался низким: ТР = 190 мс2. Если сравнить данный случай с демонстрируемым на рис. 2, не трудно заметить, что мощность регуляции в нем оказывается почти в 4 раза ниже. Детерминанты регуляции в этом случае - гуморальная (УЬГ: около 3/4) и симпатическая (ЬГ: 20% от ТР). Исходно вегетативная регуляция у животного напряжена, что следует из сравнительно высокого значения симпато-вагального баланса.
На исходной спектрограмме одного из выживших животных (рис. 2.) обращает на себя внимание достаточно организованная регуляция. Прежде всего, весьма высокая общая мощность регуляции (ТР). При этом на гуморальное звено (УЬГ) приходится
лишь 1/4 ее мощности. В вегетативном звене мощность парасимпатического домена даже больше симпатического и отношение ЬГ/НГ оказывается меньше 1,0.
Полученные результаты находятся в соответствии с данными [4, 8], которые также показали, что низкая мощность спектра с нарушениями его структуры - один из серьезнейших предикторов сниженной устойчивости биосистем к действию экстремальных факторов, стрессу и другим катастрофическим состояниям, сопровождающимся ги-перкатехоламинемией.
Погибшие и выжившие животные значимо различались по выраженности изменений спектральных характеристик ВСР в ответ на нагрузку изадрином. Общей реакцией на введение изадрина была метрономизация сердечного ритма с увеличением общей мощности спектра ВСР за счет образующих ее доменов у всех животных, независимо, выжили они, или нет.
Динамика общей мощности спектра ВСР
существенно отличалась в сравниваемых ших кроликов отличает более плавная дина-группах животных (рис. 3). Для погибших ха- мика с выходом на исходные значения к 20 рактерны резкие, значительные, статистически минуте эксперимента, достоверные колебания показателя. Выжив-
mRR : 292 мс sdRR : 28,37 мс
8D : 0,00 мс
8DANN : 0,00 мс rMSSD : 39,63 мс
pNN50 : 17 % UQW Ti • Л ГМ
hliV 11 . 4,U4 Total Р : 190 мс3
VLF : 148 мс3 LF : 21 мс3
LF norm ; 51 %
1 HF : 13мс3 Н F norm : 44 %
1 LF/HF ; 1,2
L т К kant : 0,32
0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50
Гч
Рис. 1. Наиболее типичная исходная спектрограмма для погибших кроликов. Объяснения в тексте
mRR sdRR : 260 мс : 39.93 мс
SD III
SDANN rMSSD
pWN50 : 45 % : 4,82 ; 758 мс'
Total P
1 VLF LF LF norm : 181 mo2 : 176 мс2 : 31 %
1 HF HF norm : 280 мс2 : 49 %
■ 0,05 Ml 0 1 LF/HF К kant ; 0,6 : 0,97
00 15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 Гц
Рис. 2. Наиболее типичная исходная спектрограмма для выживших кроликов. Объяснения в тексте
1700
1200 ■
700 ■
200
▲ Выжившие О Погибшие
-------------1-------------1-------------1-------------1-------------1
Перед 5 мин 10 мин 15 мин 20 мин введением
Рис. 3. Динамика общей мощности спектра ВСР (ТР, мс ) после нагрузки изадрином кроликов сравниваемых групп
Изадрин-индуцированные изменения мощности очень низкочастотного домена (УЫ7) соответствовали динамике ТР (рис. 4). Особенностью реакции данного домена у погиб-
ших кроликов был значимый рост его мощно сти в первые 5 минут опыта: показатель пре вышал исходные значения почти в 4 раза.
Выжившие
Погибшие
введением
Рис. 4. Динамика мощности очень низкочастотного домена (УЬБ, мс2) ВСР после нагрузки изадрином кроликов
сравниваемых групп
В отличие от гуморального, вклад вегетативных составляющих, симпатического и парасимпатического доменов, в общую спектральную мощность ВСР очень незначителен. Динамика мощности низкочастотного (Ы7) и высокочастотного (НБ) доменов после введения изадрина у животных сравниваемых групп представлена на рис. 5 и 6. Примечательно, что в первые 15 минут эксперимента вклад
низкочастотного диапазона спектральной мощности, характеризующего преимущественно симпатические влияния на сердце [1, 16], у животных сравниваемых групп практически одинаков, но к 20 минуте у выживших его мощность нормализуется, а у погибших многократно увеличивается, сигнализируя, возможно, о скорой гибели кролика (рис. 5).
500
400
300
200
100
0
▲ Выжившие
О Погибшие
Рис. 5. Динамика мощности низкочастотного домена (1,1’. мс2) ВСР после нагрузки изадрином кроликов сравниваемых групп
Вклад парасимпатического звена вегетативной регуляции (высокочастотный домен -НБ) в общую спектральную мощность ВСР и его динамика также существенно отличается (рис. 6). После нагрузки изадрином у выживших наблюдается постоянный рост мощности данного домена. К 20 минуте опыта его величина удваивается в сравнении с исходными значениями. В группе погибших животных
вклад низкочастотного домена в общую мощность регуляции после подъема в первые 5 минут снижается. В дальнейшем периоде наблюдения, вплоть до наступления смерти животных, значения его мощности остаются на этом уровне.
Реакцию животных, погибших после введения изадрина, отличает более сильное увеличение мощности домена, связанного с гумо-
ральной регуляцией. Мощности доменов, отражающих вегетативную регуляцию, ее симпатическое и, особенно, парасимпатическое звенья, напротив, имеют тенденцию к снижению. Степень падения мощности этих доменов
в отдельных случаях оказывается настолько сильной, что по своей величине они становятся равными так называемому «белому шуму», отражая как бы «вырождение регуляции» [3].
А Выжившие О Погибшие
введением
Рис. 6. Динамика мощности высокочастотного домена (НБ, мс ) ВСР после нагрузки изадрином кроликов сравниваемых групп
Выявленные особенности соответствуют наблюдениям из клинической практики. Известно, что факторами высокого риска смерти даже при внешне благополучном самочувствии человека и отсутствии клинически значимых нарушений в различных системах считают драматически низкую вариабельность сердечного ритма со смещением спектральных доменов в сторону гуморального и симпатического звеньев регуляции при критическом падении мощности домена, соответствующего парасимпатическому звену [3, 9, 14, 15] .
Таким образом, результаты показывают исключительно важное значение состояния регуляторных систем в устойчивости животных к действию экстремальных факторов. При малых отличиях в исходных значениях спектральных характеристик ВСР у выживших и погибших животных, для погибших характерна более высокая относительная мощность УЬБ диапазона. Реакции на воздействие изадрином со стороны регуляторных систем у всех
ЛИТЕРАТУРА
животных качественно оказываются одинаковыми и состоят в повышении общей мощности регуляции за счет всех образующих ее доменов. Характер и степень изменений мощностей в доменах, соответствующих симпатическому и парасимпатическому звеньям вегетативной регуляции, у животных сравниваемых групп оказываются различными. Уже с 5 минуты после введения изадрина для погибших кроликов характерен рост мощности гуморального домена регуляции. Реакция на введение изадрина со стороны парасимпатического домена у этих животных, напротив, характеризуется снижением его мощности. В части случаев она «вырождается», создавая ложное впечатление о нормализации симпато-ва-гального баланса. Вся регуляция у этих животных как бы концентрируется в гуморальном звене. Регуляция у выживших животных по данным спектрального анализа ВСР нормализуется в течение первых суток после воздействия.
1лынВ.М. //<Изюл. журн. 1999. Т. 45. № 5. С. 38-48.
Применение математических методов в исследованиях по физиологии человека / Под ред. В.Н.Казакова. Донецк. 2000. 84 с.
Яблучанский Н.И., Мартиненко А.В., Исаева А.С. Основы практического применения неинвазивной технологи исследования регуляторных систем человека. Харьков. Основа. 2000. 88 с.
GorayaT.Y., Jacobsen S.J., Belau P.G. et all. //Mayo. Clin. Proc. 2000. Vol. 75. №7. P. 681-687.
Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Task Force of The European Society of Cardiology and The North American Society of Pacing and Electrophysiology // Eu-rop. Heart J. 1996. Vol. 17. P. 354-381. ' ' '
Kashiwagi K., Tsumura Т., Ishii H., et all. //J. Glaucoma. 2000. Vol. 9. №3. P.239-246.
Kawamoto М., Kaneko K., Hardian, Yuge O. //Am. J. Physiol. 1996. Vol. 271. № 2. Pt 2. P. H410-H416.
8. Kazuma N, Tatara K., Murata M. //Pediatr. Cardiol. 2000. Vol. 21. № 4. P. 403-406.
9. Kucera J.P., Heuschkel M.O., Renaud P., et all. // Circ. Res. 2000. Vol. 86. №11. P. 1140-1145.
10. Newman W.H., Castresana M.R., Webb J.G. et all//Cnt Care Med. 2000. Vol. 28. № 11. P. 3593-3598. 11.0pthofT.,CoronelR.,RademakerH.M. et all.//Circulation. 2000. Vol. 101. №25. P. 2975-2980
12. Tabata M., Takeshima T., Burioka N. et all.//Headache. 2000. Vol. 40. №6. P. 457-463.
13. Tanaka H., Borres M., Thulesius O. et all.//J. Pediatr. 2000. Vol. 137. №1. P. 63-67.
14. Tedesco C., Reigle J., Bergin J.//J. Cardiovasc. Nurs. 2000. Vol. 14. №4. P. 38-56.
15. Wmdhagen-MahnertB.,KadishA.H.//Cardiol. Clin 2000. Vol. 18. №2. P. 243-263.
16. Yuasa T., Takata S., Maruyama M. et all. //Hypertens. Res. 2000. Vol. 23. № 3. P. 213-218.
СТАН НЕЙРОГУМОРАЛЬНОЇ РЕГУЛЯЦІЇ ТВАРИН ПРИ ЕКСТРЕМАЛЬНИХ ВПЛИВАХ
М.І. Яблучанський1, /./. Зінкоеич2,І.А. Хрипаченко2
1 Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна
2 Донецький державний медичний університет ім. М. Горького
РЕФЕРАТ
Порівняльний аналіз стану нейрогуморальної регуляції виконано з використанням технології спектрального аналізу варіабельності серцевого ритму за перші 20 хвилин після введення екстремальних доз (6 мг/кг) ізадрину у 11 кроликів, що вижили, та 7 кроликів, що загибли. Показано, що для тварин, що загибли, характерна початково більш висока потужність і більш значне її зростання в перші 5 хвилин після впливу. Реакція з боку парасимпатичного домену у цих кроликів, навпаки, характеризується зниженням його моці. Уся регуляція у тварин, що загибли, як би концентрується в гуморальній ланці. Стан нейрогуморальної регуляції у кроликів, що вижили, нормалізується протягом першої доби після впливу.
КЛЮЧОВІ СЛОВА: варіабельність серцевого ритму, ізадрин, екстремальні впливи
NEURO-HUMORAL REGULATION OF ANIMALS UNDER EXTREME INFLUENCES
N.I. Yabluchansky1, /./. Zinkovych2,1.A. Khripachenko2
1 V.N. Karazin Kharkiv National University
2 Donetsk State Medical University named by M. Gorkiy
SUMMARY
Comparative analysis of neuro-humoral regulation in the first 20 minutes after isoproterenol injection in extreme doses (6 mg/kg) was done in 2 groups of animals: 11 surviving rabbits and 7 - dead ones. It was shown, that the basic higher total power level of regulation and its more significant rise during the first 5 minutes after isoproterenol injection are typical for dead animals. Opposite, parasympathetic domain reactions of these animals are characterized by decrease of power. Regulation of dead animals is concentrated in humoral domain. Neuro-humoral regulation of surviving animals is normalized to the end of first experiment day.
KEY WORDS: heart rate variability, extreme isoproterenol influences
УДК 616.12-008.33.1.1:612.003
КАЧЕСТВО ЖИЗНИ - ИНСТРУМЕНТ В ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ И КОНТРОЛЯ ЛЕЧЕНИЯ
А. С. Исаева, Н.И. Яблучанский
Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина
РЕЗЮМЕ
В статье описаны исторические и социальные аспекты возникновения и применения шкал «качества жизни». Приведены требования к опросникам качества жизни и правила их использования в практической
