ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ

ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ
СОСУДИСТОГО РУСЛА ДЛЯ ОЦЕНКИ
ОРТОСТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЧЕЛОВЕКА
В.М.Михайлов, Ю.И.Гурфинкель*, М.И.Кудуткина*, Б.Б.Ушаков
ГНЦ РФ – Институт медико–биологических проблем РАН
* Центральная клиническая больница МПС
Появление качественно новой телевизионной и вычислительной техники, а также
средств
программирования
сделало
возможным
обработку
больших
массивов
видеоинформации и получение количественных характеристик такого динамично
меняющегося процесса, как капиллярный кровоток. Компьютерный капилляроскоп,
созданный нами при тесном взаимодействии с НИИ Прецизионного приборостроения и
Центром "Анализ веществ" позволяет исследовать капилляры ногтевого ложа, получать
численные характеристики диаметра капилляров, скорости капиллярного кровотока,
размера периваскулярной зоны, количества эритроцитарных агрегатов, длительности
стаза.
Неинвазивность
исследования
предоставляет
хорошую
возможность
для
многократных наблюдений.
Основной целью данной работы явилось изучение особенностей микроциркуляции
крови в сосудистом русле человека с использованием компьютерного капилляроскопа
(КК) в покое и при воздействии отрицательного давления, прикладываемого к нижней
половине тела (ОДНТ), являющейся аналогом ортостатической пробы, у здоровых лиц и
больных с рядом заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Методика. Функциональная проба с воздействием ОДНТ в изделии ПВК "Чибис"
проведена у трех групп обследуемых. 1 группу составили здоровые добровольцы – 7
мужчин в возрасте от 45 до 60 лет (54,7 ± 4,89). Во 2 группу вошли пациенты с
артериальной гипертензией (АГ) на фоне ишемической болезни сердца (ИБС) - 18 мужчин
в возрасте от 35 до 68 лет (52,6 ± 8,51). В третью 3 вошло 5 мужчин с ИБС в возрасте от
46 до 63 лет (54,4 ± 6,02). Возрастные различия между группами были недостоверны
(P>0,05). Все обследуемые были заранее ознакомлены с особенностями процедуры и
подписали «информированное согласие» на проведение данного исследования.
Программа исследований одобрена комиссией по биомедицинской этике ГНЦ РФ ИМБП
РАН.
Регистрировали
показатели
ЭКГ,
частоту
сердечных
сокращений
(ЧСС),
систолическое (АДс) и диастолическое артериальное давление крови (АДд). Рассчитывали
пульсовое артериальное давление (АДп). Все показатели регистрировали один раз в
минуту.
Проба с воздействием ОДНТ включала в себя пять минут регистрации фоновых
значений
показателей общей гемодинамики и микроциркуляции, затем
над нижней
половиной тела обследуемого создавалось постепенно увеличивающееся разрежение: 25
мм рт.ст. — 1 мин, 35 мм рт.ст. — 2 мин, 40 мм рт. ст. — 3 мин, 50 мм рт. ст. — 3 мин.
После окончания пробы давление в изделии «Чибис» уравнивалось с атмосферным
и в течение завершающих пяти минут, в течение которых все показатели приближались
к
исходным,
продолжалась
регистрация
изучаемых
параметров.
Общая
продолжительность пробы могла быть уменьшена с учетом самочувствия и данных
клинического обследования пациента.
Обработку первичной информации с целью получения данных о капиллярном
кровотоке
производили
с
помощью
специально
разработанного
программного
обеспечения, позволяющего фиксировать время проведения эксперимента и его
продолжительность, просматривать записанные изображения в произвольном порядке и в
режиме анимации, усиливать контрастность, измерять диаметр артериального (дАо),
переходного (дПо) и венозного (дВо) отдела капилляра, скорость капиллярного кровотока
(СКК), величину периваскулярной зоны (ПЗ) - линейного расстояния от максимально
удаленной точки периваскулярной зоны до наиболее близко стоящей к ней точки
переходного отдела капилляра.
Как показали предварительные исследования, скорость капиллярного кровотока в
разных отделах капилляров неодинакова. Максимальная скорость отмечается в
артериальном отделе капилляра, минимальная — в переходном отделе. В связи с этим, в
нашем исследовании скорости в разных отделах капилляров рассчитывались раздельно.
Для наглядности введен коэффициент Кv, рассчитываемый по формуле:
Кv = Va / Vв,
где Va - скорость кровотока в артериальном отделе капилляра,
а Vв - скорость в венозном отделе.
Все полученные данные подвергались статистической обработке.
Результаты исследований и обсуждение
Воздействие ОДНТ
Параметры системного кровообращения. До воздействия ОДНТ в покое ЧСС
между группами лиц статистически не различалась и составляла 70,6±4,38; 71,4±11,58 и
69,9 ±7,14 уд/мин для 1, 2 и 3 групп, соответственно.
175
Систолическое артериальное давление составляло 127,1±9,12; 154,2±23,67 и 133,4±
11,11 мм рт. ст. для 1, 2 и 3 групп соответственно. Различия в систолическом
артериальном давлении между 1 и 2, а также между 2 и 3 группами достоверны (p<0,05).
Диастолическое артериальное давление составляло 84,1 ± 6,22; 91,0 ± 12,14 и 84,6 ±
7,10 мм рт. ст. для 1, 2 и 3 групп соответственно. Различия в диастолическом
артериальном давлении между 1 и 2 группами, а также между 2 и 3 группами достоверны
(p<0,05).
Все обследуемые удовлетворительно перенесли пробу с воздействием ОДНТ.
Максимальный среднегрупповой прирост ЧСС во время выполнения пробы ОДНТ по
отношению к фону составил у лиц 1 группы 15,2% (P<0,05), у лиц 2 группы – 12,7 %
(0,05<P<0,1); у лиц 3 группы выявлено некоторое снижение ЧСС на– 3,9 %.
В группе здоровых лиц реакция ЧСС на воздействие ОДНТ была наиболее
типичной и проявилась в существенном приросте ЧСС по отношению к состоянию покоя
до начала пробы, тогда как лица с сочетанием гипертонической и ишемической болезни
отреагировали на пробу ОДНТ более умеренным приростом ЧСС, а у больных с «чистой»
ИБС прирост ЧСС практически отсутствовал (рис. 1).
При воздействии ОДНТ максимальное снижение АДс по отношению к фону
составило у обследуемых 1, 2 и 3 группы 5,5%, 10,9% (P<0,05)
и 11,4% (P<0,05)
соответственно, а максимальное повышение АДд – 7,3%, 5,9% и 1,4%
(различия
недостоверны).
Диастолическое АД практически мало изменялось, особенно у обследуемых 2 и 3
групп, что приводило к значительному уменьшению пульсового давления на 25,4%
(P<0,05) , 28,2 % (P<0,05) и 19,2 % (0,05<P<0,1) у обследуемых 1, 2 и 3 групп,
соответственно.
Параметры
микроциркуляции.
В
фоновом
периоде
показатели
скорости
капиллярного кровотока (СКК) составили в среднем 515,9 ±280,08 мкм/с, 473,3 ± 212,62
мкм/с и 350,9 ± 171,47 мкм/с, для 1, 2 и 3 групп, соответственно. У обследуемых 1
группы скорость кровотока в фоне была выше, чем у обследуемых 3 группы – на 165,1
мкм/сек (P<0,05), а у лиц 3 группы несколько, ниже, чем у второй - на 122,5 мкм/сек
(P<0,05).
Фоновые значения введенного нами коэффициента Кv составили – 1,40 ± 0,24; 1,39
± 0,22 и 1,47 ± 0,53 соответственно для обследуемых 1, 2 и 3 групп (имеющиеся
межгрупповые различия недостоверны). Самая высокая скорость капиллярного кровотока
отмечалась у здоровых лиц, а самая низкая - у пациентов с ИБС.
176
При воздействии ОДНТ выявлена заметная разница между обследуемыми
группами в реакции величин скорости капиллярного кровотока на ступенчато
возрастающее разрежение над нижней половиной тела. Здоровые добровольцы и лица с
ИБС в сочетании с гипертонической болезнью на начало воздействия ОДНТ ответили
резким, но непродолжительным возрастанием СКК, тогда как лица, страдавшие ИБС,
более вяло, но постепенно увеличивали скорость кровотока в течение первых минут
пробы, а затем, несмотря на увеличивающееся
разрежение в вакуумной емкости
начинали постепенно уменьшать скорость кровотока (рис. 2.)
Пациенты с сочетанием гипертонической и ишемической болезни увеличивали
скорость кровотока как в ходе всей пробы, так и после ее прекращения. После завершения
пробы скорость кровотока у лиц данной группы существенно возрастала.
В ходе теста Kv неуклонно снижался у всех трех групп обследуемых и на величине
разрежения 50 мм рт. ст. по отношению к фону уменьшился на 14,5% (P<0,05); 22,3%
(P<0,05) и 28,5% (P<0,05) для 1, 2 и 3 групп, соответственно. Группа здоровых лиц имела
менее выраженное снижение данного показателя при сравнении с двумя другими.
Введенный нами коэффициент, являющийся производным от абсолютных величин
СКК, напротив, продемонстрировал достоверное снижение величины показателя у
каждой группы обследуемых в ходе теста и отчетливую разницу между реакцией
здоровых лиц и страдающих патологией сердечно-сосудистой системы на воздействие
теста ОДНТ.
Воздействие ОДНТ выявило различную динамику средних значений скорости
капиллярного кровотока и коэффициента Кv во всех группах. Самые высокие значения
скорости капиллярного кровотока и самые низкие величины коэффициента Кv отмечены в
группе пациентов с ИБС и АГ, где скорость в венозном отделе капилляра превалировала
над скоростью в артериальном отделе капилляра (Кv был меньше 1), тогда как у здоровых
добровольцев Кv не опускался ниже 1,09.
Полученные данные показали, что исследование микроциркуляции у здоровых и
больных лиц с отдельными нарушениями сердечно-сосудистой системы может быть
использовано для дополнительной оценки функционального состояния сердечнососудистой системы человека и его ортостатической устойчивости, в частности,
применительно к практике клинической и космической медицины.
177
Частота сердечных сокращений
100
90
Удары в минуту
80
70
Фон
ОДНТ
60
Восстановление
50
40
30
Здоровые
ИБС
ИБС и гипертония
Рис. 1
Скорость капиллярного кровотока
700
Скорость (мкм/сек)
600
Здор.
500
ИБС
ИБС с Гиперт.
400
300
200
Фон
Разрежение
Рис. 2
178
Восстановление