ДИАГНОСТИКА НАРУШЕНИЯ АУТОРЕГУЛЯЦИИ МОЗГОВОГО

ДИАГНОСТИКА НАРУШЕНИЯ АУТОРЕГУЛЯЦИИ МОЗГОВОГО
КРОВООБРАЩЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ПРОБЫ С ФИЗИЧЕСКОЙ
НАГРУЗКОЙ
Доронина Н.Л.
E-mail: doronina@yahoo.com
Стр. 95-100
Для эффективного лечения сосудистых заболеваний головного мозга принципиально
важным является получение детальной информации о состоянии мозговой гемодинамики и
ее регуляции [Гайдар Б.В. с соавт., 1998; Хилько В.А., 1998]. Объективизация деятельности
регуляторных механизмов церебрального кровообращения достигается применением
специальных воздействий – функциональных проб. Наибольшее распространение среди них
получили гиперкапническая и компрессионная пробы. Первая из них отражает реактивность
мозговых сосудов в ответ на активацию метаболического контура регуляции или
функциональный резерв мозговой гемодинамики [Widder B. et al., 1986; Ringelstein E.B. et al.,
1988; Davis S., 1993]. Вторая проба направлена на оценку резерва коллатерального
кровообращения головного мозга [DeWitt L.D. et al., 1993].
Многими исследователями подчеркивается особая патогенетическая значимость
механизма ауторегуляции мозгового кровообращения [Sipos C., 1992; White R.P., Markus
H.S., 1997]. Этот механизм обеспечивает поддержание постоянства объемного мозгового
кровотока при изменениях системного артериального давления [Fog M., 1938; Мчедлишвили
Г.И., 1968; Москаленко Ю.Е., 1984]. Однако методические подходы к информативной оценке
состояния механизма ауторегуляции церебрального кровообращения в клинических
условиях в настоящее время разработаны недостаточно.
Широкое распространение в современной функциональной диагностике в качестве
тестирующего воздействия получила физическая нагрузка. Она эффективно изменяет
артериальное давление (АД), периферическое сосудистое сопротивление и другие параметры
центральной гемодинамики и поэтому может быть перспективна для оценки ауторегуляции
мозгового кровообращения.
В свете вышеизложенного целью нашей работы было исследовать закономерности
реакции мозговой гемодинамики на легкую физическую нагрузку у здоровых и больных с
поражениями внутренних сонных артерий (ВСА) и разработать на этой основе критерии
нарушения ауторегуляции мозгового кровообращения.
Всего было обследовано 50 больных в возрасте от 40 до 71 года; из них 22 мужчины с
атеросклеротическими стенозами ВСА, 18 женщин и 10 мужчин – с патологической
извитостью ВСА. Контрольную группу составили 35 здоровых добровольцев. Всем
обследованным проводилась эходопплеркардиография, цветное дуплексное сканирование
экстракраниальных отделов брахиоцефальных артерий и транскраниальное цветное
дуплексное сканирование. Исследования проводили на ультразвуковом сканере «Spectra
Masters» (Diasonics, США) линейным датчиком с частотой 5 МГц (для исключения
патологии сонных и позвоночных артерий) и фазированным датчиком с частотой 2,25 МГц
(для транскраниального исследования и эходопплеркардиографии). В средней мозговой
артерии (СМА) у здоровых на стороне с наилучшим «ультразвуковым окном» и у больных
на стороне наиболее выраженных изменений ВСА измеряли пиковую систолическую
скорость кровотока - Vps, конечную диастолическую скорость кровотока – Ved, среднюю по
времени максимальную скорость кровотока – TAMX, автоматически рассчитывались
индексы периферического сосудистого сопротивления в мозге – RI и PI. Систолическое и
диастолическое артериальное давление (PS,a и PD,a, мм рт.ст.) измеряли методом Короткова с
вычислением среднего гемодинамического АД (Pm, мм рт.ст.) по формуле Хикема.
Параметры регистрировались в покое и после пробы с легкой физической нагрузкой. В
качестве последней использовалась проба Мартине (20 приседаний за 30 секунд).
Исследование параметров центральной гемодинамики показало что, выбранный
вариант нагрузки вызывал существенное закономерное изменение основных параметров
системной гемодинамики у обеих групп испытуемых.
Так частота сердечных сокращений увеличивалась на 41,85,2%, сердечный индекс –
на 78,19,3%, систолическое АД – на 24,32,3%, пульсовое АД – на 66,26,2%, среднее
гемодинамическое АД – на 10,02,3%, удельное периферическое сосудистое сопротивление
снижалось на 35,13,8%. Реакция центральной гемодинамики на физическую нагрузку у
женщин
была в основном аналогичной таковой
у мужчин. Согласно принятой
классификации [Васильева В.В., Степочкина Н.А., 1986] характер полученных изменений
позволяет отнести использованную нагрузку к физической работе легкой тяжести. Важно,
что данный вид физической нагрузки вызывал эффективную реакцию со стороны АД, что
необходимо для исследования ауторегуляции мозгового кровообращения.
При
исследовании
влияния
легкой
физической
нагрузки
на
церебральную
гемодинамику у здоровых было показано, что закономерной реакцией мозгового
кровообращения на легкую ФН является увеличение Vps (на 44,95,8%), Ved (на 23,36,9%)
и TAMX (на 32,06,4%), RI (на 15,52,9%) и PI (на 29,15,6%) в СМА. На рис. 1 показана
реакция линейной скорости кровотока в СМА при легкой физической нагрузке.
Также как и у здоровых, физическая нагрузка вызывала выраженную реакцию
основных параметров центральной гемодинамики у больных с патологией ВСА. При этом
существенных различий в ее реакции у больных с поражениями ВСА и здоровых
испытуемых не наблюдалось. Этот факт, на наш взгляд, важен с точки зрения возможности
оценки особенностей реакции мозгового кровообращения на легкую нагрузку.
У больных с поражениями ВСА происходило увеличение Vps, TAMX, RI и PI в СМА.
При этом, в отличии здоровых, реакция Vps и TAMX у больных была менее выраженной, а
реакция Ved на ФН – отсутствовала (рис. 2).
Учитывая различия в реакции мозгового кровообращения и однотипность реакций
большинства параметров центральной гемодинамики на легкую физическую нагрузку, была
предпринята попытка построения индекса, позволяющего охарактеризовать состоятельность
ауторегуляции мозгового кровообращения. Было использовано два разных подхода и
получено два способа расчета данного показателя.
В основу первого варианта расчета был положен физиологический принцип
изменения цереброваскулярного сопротивления после изменения артериального давления
[Aaslid R. et al., 1989].
Согласно предложенной нами формуле был проведен расчет индекса мозговой
ауторегуляции (ИМАР).
Vps (ФН)  Pm (0) - Vps (0)  Pm (ФН)
ИМАР =   100 %.
Vps (0)  Pm (ФН)
Средние значения этого индекса у здоровых и больных приведены на рисунке 3. Из
рисунка видно, что значения ИМАР у здоровых и больных существенно различались.
Применение методов дискриминантного анализа при существенно различных
ковариационных матрицах в классах позволило получить второй вариант формулы для
характеристики ауторегуляции мозгового кровообращения. Этот показатель был назван
состоятельность мозговой ауторегуляции (СМАР).
СМАРM = -0,4048 · Vps (0) +0,4079 · Vps (ФН) -0,2475 · Pm (0) +0,1207 · Pm (ФН) -0,3084;
СМАРF = -0,2677 · Vps (0) +0,2792 · Vps (ФН) +0,3727 · Pm (0) -0,4737 · Pm (ФН) -0,2377.
Где ИМАР - индекс мозговой ауторегуляции, в %; СМАР – состоятельность мозговой
ауторегуляции у мужчин (M) и у женщин (F); Vps
средней мозговой артерии в покое, в см/с; Vps
(0)
(ФН)
– пиковая систолическая скорость в
- пиковая систолическая скорость в
средней мозговой артерии при физической нагрузке, в см/с; P m
гемодинамическое давление в покое, в мм рт. ст.; Pm
(ФН)
(0)
– среднее
- среднее гемодинамическое
давление при физической нагрузке, в мм рт. ст.
Критерием нарушения ауторегуляции мозгового кровообращения является снижение
ИМАР менее 22% у мужчин и менее 34% у женщин и (или) отрицательное значение СМАР.
1. Васильева В.В., Степочкина Н.А. Мышечная деятельность. - В кн.: Физиология
кровообращения: Регуляция кровообращения (Руководство по физиологии). - Л.: Наука,
1986. - с. 335-365.
2. Гайдар Б.В., Парфенов В.Е., Свистов Д.В. Оценка реактивности мозгового кровотока с
применением ультразвуковых методов. // В кн.: Ультразвуковая допплеровская
диагностика сосудистых заболеваний. Под ред. Никитина Ю.М., Труханова А.И. - М.:
Видар, 1998. - С. 241-249.
3. Москаленко
Ю.Е.
Кровоснабжение
головного
мозга.
-
В
кн.:
Физиология
кровообращения: Физиология сосудистой системы (Руководство по физиологии). - Л.:
Наука, 1984. - с. 352-381.
4. Мчедлишвили Г.И. Функция сосудистых механизмов головного мозга. Их роль в
регулировании и в патологии мозгового кровообращения. - Л.: Наука, 1968. - 204 с.
5. Хилько В.А. Диагностика и лечение хронической цереброваскулярной недостаточности
при атеросклеротическом стенозе сонной артерии. // Вестн. Росс. Акад. мед. наук. – 1998.
- № 1. – С. 30-34.
6. Aaslid R., Lindegaard K.F., Sorteberg W., Nornes H. Cerebral autoregulation dynamics in
humans. // Stroke. – 1989. – Vol. 20, № 1. – P. 45-52.
7. Davis S. Transcranial Doppler Ultrasonography and Cerebral Blood Flow. // In Babikian V.L.,
Wechsler L.R, editors: Transcranial Doppler Ultrasonography. – St. Louis: Mosby, 1993. - p.
69-79.
8. DeWitt l., Rosengart A., Teal A. Transcranial doppler ultrasonography: normal values. // In
Babikian V.L., Wechsler L.R, editors: Transcranial Doppler Ultrasonography. – St. Louis:
Mosby, 1993. - p. 29-38.
9. Fog M. Relationship between blood pressure and tonic regulation of the pial arteries. // J.
Neurol. Psychiat. – 1938. – Vol. 1. – P. 187-197.
10. Ringelstein E.B., Sievers C., Ecker S., Schneider P.A., Otis S.M. Noninvasive assessment of
CO2-induced cerebral vasomotor response in normal individuals and patients with internal
carotid artery occlusions. // Stroke. - 1988. - Vol. 19. - P.963-969.
11. Sipos C. Modalities of compensation of cerebral circulation through the circle of Willis in
stenoses and occlusions of extracranial arteries. // Neurol. Res. – 1992. – № 14 (2 Suppl). – P.
149-151.
12. White R.P., Markus H.S. Impaired dynamic cerebral autoregulation in carotid artery stenosis. //
Stroke. – 1997. – Vol. 28, № 7. – P. 1340-1344.
13. Widder B., Paulat K., Hackspacher J., Mayr E. Transcranial Doppler CO2-test for the detection
of hemodynamically critical carotid artery stenoses and occlusions. // Eur. Arch. Psychiatry.
Neurol. Sci. – 1986. – Vol. 236. – P. 162-168.
Рис. 1. Цветное дуплексное сканирование кровотока в средней мозговой артерии у здорового
мужчины в покое и после легкой физической нагрузки (ФН). Пациент Л-н.
Примечание. Вверху: изображение СМА в режиме ЦДК; контрольный объем установлен в
просвете сосуда. Внизу: допплеровский спектр сдвига частот; стрелкой отмечено разделение
допплеровского спектра на участки, зарегистрированные до (в покое) и после ФН.
%
здоровые
50
патологические
извитости
40
30
20
10
0
Vps
Ved
TAMX
RI
PI
Рис. 2. Реакция линейной скорости кровотока в СМА на легкую физическую нагрузку у
здоровых женщин и женщин с патологическими извитостями ВСА.
%
45
40
35
30
25
20
15
42,1
32,6
10
5
13,9
12,9
0
здоровые
мужчины
мужчины со
стенозами ВСА
здоровые
женщины
женщины с
патологическими
извитостями ВСА
Рис. 3. Индекс мозговой ауторегуляции (ИМАР) у здоровых и больных с поражениями
внутренних сонных артерий.