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.
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.
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.
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.
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.