Оценка степени напряжения функционирования сердечно-сосудистой сиcтемы при проведении ортостатической пробы

Язык труда и переводы:
УДК:
612.062
Дата публикации:
18 января 2023, 19:59
Категория:
Секция 20. Космическая биология и медицина
Авторы
Аннотация:
При участии 33 здоровых мужчин-добровольцев в возрасте 19–36 лет проведены 118 пассивные ортостатические пробы (ОП): 59 до и 59 после различных сроков гипокинезии. Для оценки степени напряжения функционирования сердечно-сосудистой сиcтемы использован новый количественный показатель — коэффициент эффективности (КЭ), рассчитываемый как отношение величины систолического артериального давления к частоте сердечных сокращений. Установлено, что значения КЭ отражают динамику изменения параметров функционирования сердечно-сосудистой системы при ОП и этот показатель может быть использован при оценке ортостатической устойчивости организма человека после космических полетов и гипокинезии. Снижение КЭ ниже 1,1 после перевода человека из горизонтального положения в вертикальное может служить предиктором ортостатического коллапса.
Ключевые слова:
ортостатическая проба, гипокинезия, космический полет, коэффициент эффективности
Основной текст труда

Введение

Пребывание человека в космическом полете и наземных моделях микро- и гипогравитации приводит к снижению ортостатической устойчивости организма, в генезе которой существенная роль принадлежит развивающейся в этих условиях детренированности сердечно-сосудистой системы [1–3]. Анализ результатов ортостатической пробы (ОП) — весьма сложная задача, решение которой требует от эксперта высокой квалификации и богатого опыта. К сожалению, даже такие объективные параметры как артериальное давление (АД) и частота сердечных сокращений (ЧСС) не позволяют количественно оценить возможности организма поддерживать адекватный уровень гемодинамики в вертикальном положении, что важно для прогнозирования и ранней диагностики развивающегося ортостатического коллапса. Цель настоящей работы — обоснование количественного показателя оценки степени напряжения функционирования сердечно-сосудистой сиcтемы при проведении ОП, выполняемых до и после гипокинезии различной продолжительности.

Методы

В работе приняли участие 33 добровольца — практически здоровых мужчин в возрасте от 19 до 36 лет, ознакомленных с программой исследования и подписавших добровольное информированное согласие на участие в исследованиях в качестве испытателей. Оценку ортостатической устойчивости выполняли на вертикализаторе путем перевода испытателей из горизонтального в вертикальное положение с углом наклона тела +70° максимум на 20 мин в день перед началом гипокинезии и сразу после ее завершения. Продолжительность гипокинезии составляла от 1 суток до 3 недель. До, во время и после завершения ОП регистрировали ЧСС, систолическое (САД) и диастолическое (ДАД) артериальное давление. Показанием для преждевременного прекращения ОП являлось прогрессивное снижение САД и появление клинических признаков преколлаптоидного состояния. Степень напряжения функционирования сердечно-сосудистой системы оценивали по величине отношения САД /ЧСС. Различия считали статистически достоверными при p<0,05.

Результаты

Проведено 118 ОП: 59 до начала и 59 после завершения гипокинезии. До гипокинезии все ОП были выполнены в полном объеме при хорошем самочувствии испытателей.  Поддержание стабильного уровня САД (121,7 ± 1,5 мм рт. ст.) при ортостазе обеспечивалось увеличением ЧСС в среднем с 66,5 ± 1,1 уд/мин до 86–100 уд/мин (p < 0,01) и повышением ДАД с 67 ± 1,1 до 74-79 мм рт.ст. (p < 0,01).При этом величина САД/ЧСС, названного нами как коэффициент эффективности (КЭ) механизмов поддержания адекватного системного АД, в горизонтальном положении перед ОП составляла 1,9 ± 0,04, а после перевода испытателей в вертикальное положение снижалась до 1,4...1,24 (p < 0,01). После гипокинезии 40 ОП были выполнены в полном объеме и 19 ОП завершена досрочно ввиду развития у испытателей преколлаптоидных состояний. В группе с полным выполнением программы ОП стабильный уровень САД (122 ± 1,3 мм рт. ст.) поддерживался при повышении ЧСС с 68,7 ± 1,8 до 92–111 уд/мин и ДАД с 68,9 ± 1,4 до 73...79 мм рт. ст. Величина КЭ изменялась от 1,85 ± 0,04 в фоне до 1,36–1,13 в период ортостаза. В группе преждевременно завершившихся ОП постепенное снижение САД происходило на фоне первоначального повышения и последующего снижения ЧСС и ДАД. КЭ в положении «лежа» до ОП равнялся 1,9 ± 0,04. Появление признаков предколлаптоидного состояния наблюдали на 4...18 мин ортостаза при снижении этого показателя до 1,1 и ниже.

Обсуждение

Формирование компенсаторных сдвигов гемодинамики, направленных на поддержание адекватного уровня системного АД при ортостатическом воздействии, зависит от соотношения между сердечными и сосудистыми факторами.  Уменьшение ударного объема сердца, происходящее у здорового человека при переходе из горизонтального в вертикальное положение, компенсируется барорефлекторным механизмом путем увеличения ЧСС и периферического сопротивления сосудов. В случае снижения активности барорефлекторного механизма [4] может наблюдаться снижение АД, приводящее к уменьшению церебрального кровотока [5] и развитию ортостатического коллапса. Воздействие гипокинезии в настоящем исследовании приводило к снижению ортостатической устойчивости ряда испытателей.  На это указывали данные о развитии более выраженной тахикардии и 21 случай досрочного прекращения ОП ввиду возникновения у испытателей симптомов преколлаптоидного состояния на фоне нарастающей артериальной гипотонии.  Динамика значений КЭ отражала результативность механизмов поддержания системного АД. В исходном положении (лежа на спине) величина КЭ в среднем равнялась 1,8...1,9. При положительных результатах ОП в вертикальном положении до гипокинезии уровень КЭ снижался до 1,3 ± 0,03 (p < 0,01), а после гипокинезии до 1,2 ± 0,03 (p < 0,01), что соответствовало и более высокой степени изменения параметров сердечно-сосудистой системы, требуемой для поддержания необходимого уровня системного АД и, следовательно, мозгового кровотока в этих новых условиях. Снижение величины КЭ до 1,1–1,0 соответствовало стадии появления первых признаков преколлаптоидного состояния и указывало на снижение эффективности работы механизмов поддержания системного АД.

Заключение

Для оценки степени напряжения функционирования сердечно-сосудистой сиcтемы при проведении ортостатических тестов предложен новый количественный показатель КЭ, рассчитываемый как отношение САД к ЧСС (КЭ = САД/ЧСС). Установлено, что динамика значений КЭ отражает степень изменения параметров функционирования сердечно-сосудистой системы при ОП и этот показатель может быть использован при оценке ортостатической устойчивости организма человека после космических полетов и гипокинезии. Снижение КЭ ниже 1,1 после перевода человека из горизонтального положения в вертикальное может служить предиктором ортостатического коллапса.

Литература
  1. Егоров А.Д. Механизмы снижения ортостатической устойчивости в условиях длительных космических полетах. Авиакосмическая и экологическая медицина, 2001, т. 35, № 6, с. 3–12.
  2. Amirova L., Navasiolava N., Rukavishvikov I., Gauquelin-Koch G., Gharib C., Kozlovskaya I., Custaud M.-A., Tomilovskaya E. Cardiovascular system under simulated weightlessness: head-down bed rest vs. dry immersion. Front Physiol, 2020, vol. 11, art. 395.
  3. Katuntsev V.P., Sukhostavtseva T.V., Baranov M.V., Kotov A.N., Puchkova A.A., Tarasenkov G.G., Nosovsky A.M. Effect of 14-day head-up bedreston orthostatic tolerance in hu-mans.HumanPhysiology, 2022, vol. 48, no. 7, pp. 1–7.
  4. Convertino V.A., Doerr D.F., Eckberg D.L., Fritsch J.M., Vernikos-Danellis J. Head-down bed rest impairs vagal baroreflex responses and provokes orthostatic hypotension. J. Appl. Physiol., 1990, vol. 68, no.4, pp. 1458–1464.
  5. Blaber A.P., Goswami N., Bondar R.L., Kassam M.S. Impairment of cerebral blood flow regulation in astronauts with orthostatic intolerance after flight. Stroke, 2011, vol. 42, no. 7, pp. 1844–1850.
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.