Хвильова структура гемодинамічних показників в осіб із різним вихідним рівнем серцевого викиду та кровонаповнення органів грудної клітки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Хвильова структура гемодинамічних показників в осіб із різним вихідним рівнем серцевого викиду та кровонаповнення органів грудної клітки

Мінаєв Б.П.

Кудій Л.І.

Рибалко А.В.

Анотація

хвильовий грудний серцевий викид

Ключові слова: серцевий викид, кровонаповнення органів грудної клітки, тривалість кардіоінтервалів, гемодинаміка.

Abstract

B.P. Minaev, S.A. Kovalenko, L.I. Kudii, A.V. Rybalko Wave structure of hemodynamic parameters in people with the different baseline level of cardiac output and the blood supply of the thoracic organs.

Introduction. Wave features of the duration of cardiointervals (t-R-R) and stroke volume of blood are considered as a reflection of the dynamics of regulatory processes in the body. Significan t differences in healthy young men in values of cardiac index and blood supply of the thoracic organs condition on the peculiarities of regulation of the cardiovascular system.

Purpose. To find out the peculiarities of the wave structure of oscillations (t-R-R) and stroke volume of blood (SV) in individuals with different baseline cardiac output and blood supply.

Methods. The resulting time series were analyzed by 5-min implementations of secuential SV and t-R-R in «Caspico» program. For the duration of the cardiointervals, three main spectral components were distinguished: HF (0.15-0.4 Hz), LF (0.04-0.15 Hz), VLF (0-0.04 Hz), and total spectrum power (TP), the power of high-frequency oscillations in normalized units (HFnorm). For SV, such indicators were HF», LF», VLF», TP» and HFnormSV, respectively.

Results. At rest, the highest t-R-R oscillation power in the LF and HF ranges was established in hypokinetics, the SV oscillation power in the 0.04-0.15 Hz frequency band was significantly higher in hyperkinetics compared to eukinetics, in HFnormSV - it was probably higher in hyperkinetics than hypokinetics.

When functional tests were performed, the greatest differences between groups of individuals with different typology by cardiac output were observed at dosed physical activity: HFnorm in hypokinetics was authentically smaller than in the representatives of other groups, LF was larger than in eukinetics, and HF was lower than in hyperkinetics.

The initial level of blood supply of the thorax also authentically influenced the peculiarities of oscillations of the hemodynamic indicators of healthy young men under different conditions. At rest in the supine position, individuals with low levels of blood supply of thoracic organs had authentically a higher power of high-frequency oscillations t-R-R than men with an average value of this index, and relatively larger intergroup differences were observed in the parameters of SV oscillations.

According to the indicators of the wave structure of t-R-R and SV with active orthopedic testing and with mental load, the lowest activation of the sympathetic nervous system was observed in the group of men with low initial level of blood supply of the thoracic organs.

Originality. The peculiarities of the regulatory rhythms of hemodynamics are revealed in persons with different typology by the level of cardiac output and blood supply of the thoracic organs. Significant differences in the power of oscillations of cardio-interval duration and stroke volume are shown in persons of different types of hemodynamics at rest and at the dosed physical activities.

Conclusions. At rest and mainly at physical activity, the features of hemodynamics oscillations have been found between persons with different initial levels of cardiac output, which are of compensatory nature for maintaining cardiac output for hypokinetics, and are caused by different levels of blood supply in the thoracic organs.

The wave structure of the regulatory rhythms of hemodynamics and its changes at loads significantly depend on the initial level of blood supply of the thorax, which is shown by the relatively less tension of the mechanisms of regulation in persons of the extreme groups.

Taking into account individual-typological characteristics of a person can increase the diagnostic value of methods of analysis and evaluation of the wave structure of hemodynamic parameters, as well as identify new directions in preventive medicine and health insurance.

Key words: cardiac output, blood supply of thoracic organs, duration of cardiointervals, hemodynamics.

Основна частина

Постановка проблеми. Періодичні коливання активності всіх систем організму, які забезпечують відносну сталість життєво важливих констант, є одним із основних загальних принципів біології [1]. Особливості хвиль тривалості кардіоінтервалів (т-К-К) та ударного об'єму крові (УОК) розглядають як відображення динаміки регуляторних процесів в організмі [2-4]. Суттєві розбіжності у здорових молодих чоловіків у значеннях серцевого індексу та кровонаповнення органів грудної клітки, ймовірно, обумовлюють особливості регуляції серцево-судинної системи.

Аналіз останніх публікацій. Згідно з літературними джерелами значні відмінності спостерігаються як за величиною загальної потужності, так й за значеннями потужності регуляторних коливань гемодинамічних показників у різних частотних діапазонах, а також за параметрами дихальної синусової аритмії між окремими здоровими людьми [5-6].

Встановлено, що прояв варіабельності серцевого ритму в осіб із різною типологією за частотою дихання при різноманітних навантаженнях відрізняється [7-9]. Мало відомостей про особливості коливань т-К-К і, тим більше УОК, в осіб із різним рівнем гемодинаміки. Виключенням можна вважати достатньо досліджене наукове положення про більший прояв коливань УОК в осіб із вищим рівнем об'єму циркулюючої крові [10].

Метою даної роботи було з'ясування особливостей хвильової структури коливань т-К-К та УОК в осіб із різним вихідним рівнем серцевого викиду та кровонаповнення органів грудної клітки.

Матеріал та методи

У дослідженні взяли участь 124 молодих (18-23 років) чоловіки, які не займались спортивною діяльністю. Всі особи брали участь у дослідженнях добровільно, за даними медичного обстеження були практично здоровими, не мали гострих та хронічних захворювань. Перед виконанням завдань вони інформувались відносно мети та задач вимірювань, послідовності та змісту тестових навантажень.

Вимірювання гемодинамічних показників здійснювали зранку з 8-00 до 10-30 годин за таких умов: у стані спокою в положенні лежачи (після 15-хвилинного відпочинку); під час проби з регламентованим диханням (6 циклів за хвилину); при активній ортопробі (аналізували стаціонарну ділянку 5-хвилинного запису); при розумовому навантаженні, яке моделювали за допомогою 10-хвилинного тесту для визначення працездатності головного мозку в режимі зворотного зв'язку за методикою М.В. Макаренка з використанням системи «Діагност-1»; під час виконання фізичного навантаження потужністю 1 Вт на кг маси тіла, яке виконувалось впродовж 5 хвилин на велоергометрі ТХ-1 (HKS, Germany).

Дослідження показників центральної гемодинаміки проводили за допомогою електрокардіографії та імпедансної реоплетизмографії. Сигнали диференційованої електрокардіограми, реограми та базового опору отримували від біопідсилювача РА-5-01 (Київський науково-дослідний інститут радіовимірювальної апаратури).

Часові ряди аналізували за 5-хвининними реалізаціями послідовних УОК та т - R- R у програмі «Caspico» (а.с. України №11262). Для тривалості кардіоінтервалів розрізняли три головних спектральних компоненти: HF (0,15-0,4 Гц), LF (0,04-0,15 Гц), VLF (0-0,04 Гц), а також загальну потужність спектру (ТР), потужність високочастотних коливань у нормалізованих одиницях (HFnorm). Для УОК (SV) такими показниками були відповідно HF^sv, LF^sv, VLF^sv, TP^sv та HFnorm^sv.

В подальшому розраховували величину серцевого індексу (СІ), використовуючи формулу W.G. Kubicek (1970) для визначення УОК, та формулу Дю Буа для розрахунку площі поверхні тіла. Рівень кровонаповнення органів грудної клітки (КН) вивчали за способом Н.Р. Палеєва та І. М. Каєвіцера (1981). За значеннями цих показників, які представлені у таблицях 1-3, виділяли три групи обстежуваних осіб.

Для характеристики центральних тенденцій вибірки в зв'язку з ненормальним розподілом значень досліджуваних параметрів використовували значення медіани, а для її варіативності - значення верхнього та нижнього квартилів.

Групові відмінності між вибірками визначали за U-критерієм Mann-Whitney.

Результати та обговорення

Аналіз отриманих результатів показав, що в спокої в положенні лежачи (табл. 1), наявні значущі відмінності між рівнями LF та HF у гіпо - та нормокінетиків, які обумовлені, на нашу думку, більшою загальною дисперсією тривалості кардіоінтервалів у І групі. В той же час для коливань УОК вірогідні відмінності спостерігались між гіпер - та еукінетиками у частотному діапазоні 0,04-0,15 Гц (відповідно 5,6 [2,6; 9,0] мл² та 4,4 [3,3; 9,2] мл²), між гіпер - та гіпокінетиками - за ттт - SV показником HF_norm.

Подібні особливості, ймовірно, пояснюються більшою, порівняно з іншими групами, потребою у підтриманні сталого рівня УОК у гіпокінетиків при дихальних рухах та функціонуванні барорефлексу. Компенсаторно при цьому збільшується і амплітуда коливань т-R-R у відповідних частотних діапазонах.

Вищий рівень коливань УОК у гіперкінетиків пояснюються як більшими середніми значеннями цього показника, так і більшим рівнем КН, що значно підсилює дихальні коливання серцевого викиду.

Отже, існують особливості коливань гемодинаміки в стані спокою між особами із різним рівнем серцевого викиду, котрі носять як компенсаторний характер для підтримання сталості серцевого викиду у гіпокінетиків, так і обумовлені різним рівнем КН у представників різних типологічних груп.

Таблиця 1. Показники коливань гемодинаміки в осіб з різним рівнем серцевого викиду в спокої