Возможность использования тетраполярной реографии при ортостатических воздействиях для оценки гемодинамического статуса организма

Реушкин В.Н., Реушкина Г.Д., Николаев Д.В., Королев А.В.

ГНЦ РФ ИМБП, НТЦ "МЕДАСС"

Хорошо известно, что в системе транспорта кислорода к работающим органам и тканям аппарат кровообращения является лимитирующим звеном. Поэтому, практически все патологические процессы, происходящие в организме, не только отражаются на состоянии сердечно-сосудистой системы (ССС), но и зависят от нее. Поэтому, корректная оценка функционального состояния ССС всегда являлась проблемой, которая не потеряла своей актуальности и в настоящее время. Ее решение осложняется тем, что системные и периферических механизмы регуляции кровообращения обладают высокой реактивностью, что не только существенно снижает информативную ценность самых современных методов исследования ССС, но, в ряде случаев, приводит к неверным выводам. Попытаемся пояснить это, кажущееся на первый взгляд парадоксальное утверждение.

В теории систем автоматического управления хорошо известно, что наибольшую информацию о надежности функционирования той или иной системы можно извлечь лишь при исследовании состояния переходных процессов. Сделать это с помощью многих, используемых в медицинской практике, методов весьма затруднительно, а зачастую и просто невозможно. В большей степени последнее замечание относится к инвазивным методам клинических исследований.

Более широкие возможности в этом отношении открываются при использовании неинвазивных методов. Существующие неинвазивные методы исследования функционального состояния ССС можно условно разделить на две группы. К первой группе можно отнести те, которые можно использовать для оценки динамических процессов, т.е. фиксировать изменения, происходящие под влиянием всевозможных функциональных нагрузок и в процессе восстановления после них, ко второй - те, которые позволяют получить корректные результаты только при оценке стационарных процессов, при этом обследуемый должен находиться в спокойном состоянии и, как правило, в горизонтальном положении.

Однако, несомненные преимущества методов первой группы достаточно редко используются в клинической практике. Вполне возможно, что этому способствует большая индивидуальная вариабельность реакций ССС. При этом, обнаруживаются изменения, имеющие не только разную выраженность, но и разную направленность, что делает невозможным использования общепринятых методов оценки функционального состояния обследуемого по величине отклонений тех или иных параметров от среднестатистических значений.

При этом, игнорируется тот факт, что организм человека не является строго детерминированной системой, а в многоцелевых и многоуровневых системах наиболее уязвимым может оказаться любой элемент на любом уровне организменной иерархии. В этой связи индивидуальные различия определяются теми или иными особенностями в системе регуляции деятельностью ССС и, поэтому, их можно рассматривать как отличные друг от друга системы автоматического управления с различными показателями качества переходных процессов.

Качество переходных процессов определяется такими параметрами как их длительность и колебательность, а также максимальными отклонениями в переходный период. Исходя из этого понятно, что при дискретном съеме информации оценка переходных процессов, индуцированных теми или иными внешними возмущениями, чаще всего и создает впечатление не только о количественных, но и качественных различиях, т.е., создается видимость разной направленности динамики исследуемых параметров.

Недоброкачественность информации увеличивается в еще большей степени за счет сложившейся практики исследования динамических процессов. Как правило, изучается не сама реакция ССС на ту или иную функциональную нагрузку, а только восстановительные процессы после нее. Среди функциональных нагрузок наибольшее распространение получили самые разнообразные виды физической нагрузки. В то же время, не следует забывать, что физическая работоспособность зависит от очень многих привходящих не учитываемых факторов, что, в свою очередь приводит к снижению достоверности получаемой информации. Есть и еще ряд факторов, которые, так или иначе, сказываются на качестве получаемой информации.

Все эти вышеперечисленные факторы в совокупности с традиционно используемыми статистическими методами обработки полученных данных и оценкой состояния ССС по отклонениям отдельных параметров от среднестатистических существенно затрудняют понимание исследуемых процессов.

Однако эти затруднения вполне преодолимы, если использовать методики, позволяющие получать в достаточной степени достоверную информацию о характере изменений исследуемых параметров до и, что особенно важно, во время функциональных проб, а также после их окончания.

К методам, позволяющим проводить исследование переходных процессов, в частности, можно отнести импедансометрические (реографические) методы оценки состояния ССС. Привлекательность этих методов заключается в достаточной их надежности и простоте реализации. Если же рассматривать вопрос о функциональных нагрузках, при которых переходные процессы наиболее адекватно отражают функциональное состояние ССС, то, вне всякого сомнения, предпочтение следует отдать ортостатическим.

В последнее время появилась отчетливая тенденция рассматривать в качестве физиологической нормы вертикальное положение, а переход в горизонтальное положение - как вариант отклонения от этой нормы. При этом, ссылаются на то, что человек большую часть времени проводит в вертикальном положении, при котором условия функционирования ССС имеют существенные отличия. Последние обусловлены разной направленностью воздействия гравитационного поля Земли относительно магистральных сосудов.

При вертикальном положении возрастает гидростатическое давление в сосудах нижней половины тела и уменьшается в сосудах верхней. Это создает условия для скопления крови в сосудах нижней половины тела, что в свою очередь приводит к существенному уменьшению объема циркулирующей крови.

Хотя и с такой постановкой вопроса вряд ли можно согласиться. Предпочтительнее все же оценивать состояние ССС по динамике гемодинамических параметров, принимающих участие в оптимизации ее деятельности в ответ на изменение положения тела относительно вектора гравитации.

Поэтому, в качестве функциональной нагрузки при оценке состояния ССС все чаще начинает использоваться ортостатическая проба. Она может быть активной или пассивной. Первая, в зависимости от состояния обследуемого, осуществляется за счет активного перехода из положения "лежа" в положение "сидя" или "стоя" и обратно. Пассивная ортостатическая проба осуществляется с помощью поворотного стола путем пассивного перевода обследуемого, т.е. без каких-либо усилий с его стороны, из горизонтального положения в ортостатическое с углом наклона +70 - 75 градусов.

Пассивная ортостатическая проба в последнее время привлекает все большее внимание специалистов в связи с тем, что позволяет исследовать количественные и качественные динамические характеристики реакций периферических сосудов и миокарда в "чистом" виде, т.е. исключить влияние на сердечно-сосудистую систему других систем организма и, в частности, мышечной. Последняя оказывает существенное влияние на сосудистые реакции. Это отчетливо проявляется при сопоставлении результатов, полученных при проведении активной и пассивной ортопробе.

Если у клинически здоровых людей не возникает никаких неприятных ощущений во время акта вставания, то при пассивной ортопробе у достаточно большого количества обследуемых развиваются реакции, свидетельствующие о развитии коллаптоидного состояния.

Таким образом, использование пассивной ортостатической пробы в качестве функциональной нагрузки в комплексе с импедансометрическими методами исследования открывают широкие возможности при оценке функционального состоянии ССС.

В горизонтальном положении более 50% общего объема крови содержится в венах большого круга кровообращения, около 30% - в органах грудной полости и менее 15 - 20% - в артериальной системе. При этом среднее давление на протяжении всей артериальной системы практически одинаково. При переходе в вертикальное положение происходит перераспределение гидростатических давлений: в верхней половине тела оно снижается, а в нижней - повышается, что создает условия для скопления крови в нижних отделах сосудистой системы. Аккумуляция крови происходит главным образом в венах, емкостные возможности которых превышают таковые для артериальных сосудов почти в 20 раз.

В вертикальном положении среднее артериальное давление на уровне сердца составляет 90 мм рт.ст., а в венах лодыжки оно уже достигает 175 мм рт.ст. Одновременно с этим возрастает трансмуральное давление в капиллярах, в результате чего усиливается фильтрация жидкости из сосудистого русла в интерстициальное пространство.

И если в горизонтальном положении объем крови в грудной полости, как уже отмечалось, составляет 30% общего объема крови, то в вертикальном этот объем уменьшается на 25%. При вставании у человека в конечности переходит до 700 мл крови, а около 80% этого объема обеспечивается за счет резерва, содержащегося в органах грудной полости. Следовательно, из этого "депо" переходит в нижние конечности примерно 500 мл крови.

Функция легочных сосудов как депо крови обнаруживается и в том, что в короткий период после перехода в вертикальное положение левый желудочек выбрасывает больше крови, чем правый, вследствие чего объем крови в легких снижается. Этот фактор может играть еще большую роль в случае стимуляции сердечной деятельности в результате компенсаторных рефлекторных влияний на сердце. Поэтому, у здоровых людей при ортостазе наблюдается снижение кровенаполнения легких, что приводит к увеличению импеданса уже в первую минуту ортопробы.

Основной задачей венозных сосудов, как известно, является обеспечение своевременного и достаточного венозного возврата крови к сердцу. При этом, венозное давление в малой степени зависит от изменения сердечного выброса и периферического сопротивления. В связи с депонированием крови в нижней половине тела при переходе в вертикальное положение давление наполнения в левом желудочке снижается. Но в некоторых случаях, когда тонус венозных сосудов повышен, что в свою очередь препятствует значительному депонированию крови в венах ног, переход в вертикальное положение сопровождается некоторым увеличением давления наполнения в левом желудочке. Таким образом, как правило, давление наполнения сердца достигает максимальных величин при горизонтальном положении тела или при небольшом отрицательном его наклоне. В первые моменты ортостаза величина ДНЛЖ снижается, а физиологичный для данных условий уровень поддерживаться за счет крови, оттекающей из сосудистой системы легких. В последующем ДНЛЖ на должном уровне поддерживается и за счет увеличения венозного возврата крови к сердцу от органов и тканей нижней половине тела, обусловленного повышением тонуса венозных сосудов.

У клинически здоровых лиц при ортостазе в результате депонирования крови в нижней половине тела снижается объем циркулирующей крови, в результате чего, как считают, происходит снижение минутного объема приблизительно на 20%, которое сопровождается уменьшением ударного объема на 34% и возрастанием ЧСС на 25%. Одновременно обнаружено увеличение общего периферического сопротивления на 22%, систолическое АД снижается на 3%, а диастолическое повышается на 4%, что обеспечивает снижение среднего АД лишь на 1%. Здесь уместно заметить, что величины этих отклонений достаточно вариабельны и необходимо относиться к ним лишь как к ориентировочным.