ИЗМЕНЕНИЯ ГЕМОДИНАМИЧЕСКИХ И СТАБИЛОГРАФИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ОРТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

ИЗМЕНЕНИЯ ГЕМОДИНАМИЧЕСКИХ И СТАБИЛОГРАФИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ОРТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Орел В.Р., Шестаков М.П. - ПНИЛ, РГАФК.

Стабилографические пробы [1] используются при исследовании условий устойчивости вертикальной позы человека. Такие методы применяются как в клинике для выявления у пациентов патологических изменений, так и при нейрофизиологических исследованиях для количественной оценки регуляции позы в плане изучения свойств системы управления движениями.

При помощи ортостатической пробы выявляются нарушения в системной регуляции кровообращения при смене ориентации тела по отношению к направлению силы тяжести. При этом исследуются [4] изменения показателей центральной гемодинамики и артериального давления после перехода испытуемого в вертикальное стояние из относительно кратковременного пребывания в горизонтальном положении лежа.

При переходе испытуемых из положения лежа в вертикальное положение происходит перераспределение жидких масс в полостях и в кровеносных сосудах. Подобные внутренние изменения в организме, в свою очередь, оказывают прямое влияние на процессы поддержания равновесия человека в вертикальном положении. Однако динамика стабилографических показателей вертикального стояния после относительно кратковременного пребывания в горизонтальном положении лежа как, в свою очередь, и реакции центральной гемодинамики в экспериментах по позному равновесию человека исследованы совершенно недостаточно.

Методика исследования.

В настоящее время для исследования степени устойчивости вертикальной позы получил широкое применение метод стабилографии, с помощью которого осуществляется [1] точный пространственно-временной анализ устойчивости стояния. В наших исследованиях использовался компьютерный комплекс "Статокинезиметр" (ОКБ "Ритм", г.Таганрог). Частотный диапазон колебаний центра давления (ОЦД) человека, представляющего собой проекцию центра тяжести тела на опорную горизонтальную плоскость (тензометрическая платформа стабилографа), в саггитальном и фронтальном направлениях измерений составлял 0 - 25 Гц. Единичное измерение параметров процесса стояния длилось 30 с.

Процедура эксперимента заключалась в стоянии испытуемого без обуви на стабилографической платформе в свободной стойке с закрытыми глазами. Дополнительно оказывалось воздействие на сенсорный вход испытуемого заменой твердой опорной плоскости на мягкую опору (два слоя поролона толщиной по 15 см). Анализировались параметры стабилографии, связанные с колебаниями ОЦД испытуемого: амплитуды отклонений в саггитальной (D Х) и фронтальной (D У) плоскостях, а также модуль скорости (V) перемещения ОЦД.

Показатели центральной гемодинамики определялись [2] с помощью программно-измерительного комплекса "РЕОДИН" (Медасс, г. Москва), основанного на методе тетраполярной реографии центрального пульса. Обработка дифференциальной реограммы (ДР), регистрируемой комплексом "РЕОДИН", производилась на ПК программой "Импекард" в автоматическом режиме. Величины ЧСС и УО определялись в результате программной обработки и усреднения данных, полученных обычно на 10 кардиоциклах из выделенного отрезка ДР. Время проведения единичной регистрации фрагмента ДР и получения соответствующих средних результатов составляло около 10 секунд.

Артериальное давление измерялось по методу Короткова и вводилось в режиме диалога в память комплекса перед записью фрагмента ДР. Вместе с фрагментом кривой ДР и данными об артериальном давлении в базе данных комплекса "РЕОДИН" сохранялось также и точное время их регистрации.

В условиях вертикального стояния испытуемого на твердой опоре до и после 10-минутного лежания производилось не менее 3 - 4-х измерений показателей центральной гемодинамики (в каждом режиме). Последующее стояние испытуемого на мягком покрытии стабилографа длилось 6 - 8 минут. За это время производилось не менее 5 регистраций показателей кровообращения. Примерно такое же число регистраций показателей центральной гемодинамики производилось и в положении лежа.

Представленные ниже результаты получены в эксперименте с участием 12 здоровых мужчин - студентов и аспирантов Академии физической культуры.

Результаты и обсуждение.

В табл.1 представлены средние данные о стабилографических и гемодинамических показателях, полученные в соответствующих режимах программы исследований.

Таблица 1

Основные показатели центральной гемодинамики во всех режимах эксперимента и стабилографические показатели при вертикальных стояниях (±)

Показатель

Стояние до

Лежание

Стояние после

Стояние на поролоне

Частота сердечных сокращений, уд/мин

75,7 ± 7,6

49,6 ± 4,5

75,5 ± 8,6

68,8 ± 5,8*

Ударный объем крови, мл

71,7 ± 10,6

131,1 ± 27

70,0 ± 9,6

80,4 ± 15 *

Минутный объем крови, л/мин

5,38 ± 0,7

6,4 ± 1 **

5.25 ± 0,7

5,48 ± 0,8

Амплитуда плоских колебаний ОЦД, мм

4,23 ± 1,76

-

4,21 ± 1

12,4 ± 4,4 *

Модуль средней скорости ОЦД, мм/с

8,63 ± 2,32

-

8,85 ± 2,2

26,3 ± 4,9 *

Примечание: значок (*) отвечает статистической значимости различий (р<0,01) с данными 1-й и 3-й колонок; значок (**) отвечает статистической значимости различий (р<0,001) с данными всех других колонок.

Величины показателей гемодинамики в положении лежа (табл.1) резко отличаются от соответствующих значений этих показателей при вертикальном стоянии. В среднем наблюдается выраженная брадикардия, при которой несколько повышенный минутный объем крови достигается за счет увеличенного почти в два раза ударного объема по сравнению (табл.1) с его средними величинами в режимах стояния. Отметим, что различия между средними величинами (табл.1) при стояниях на твердой опоре статистически недостоверны (р > 0,1) для всех показателей.

При вертикальных стояниях на твердой опоре и на поролоне наблюдаются статистически значимые различия (р < 0,01) между соответствующими средними величинами как УО, так и ЧСС (табл.1).

У каждого испытуемого уже на первых 10 секундах стояния величина УО достигала некоторого индивидуального максимума в данном режиме эксперимента. Далее происходило снижение УО до некоторого значения, вокруг которого затем наблюдались малые колебания этого показателя. Наиболее интенсивным снижение УО было в случае стояния на твердой опоре. При этом коэффициенты корреляции величин УО с соответствующими моментами времени регистрации ДР были статистически значимыми как при первоначальном стоянии ( r = - 0,574; p < 0,01), так и при стоянии сразу после 10-минутного расслабления лежа (r = - 0,494; p < 0,01). Менее выраженным было снижение УО в ходе стояния на поролоне (r = - 0,327; p < 0,05).

Данные о снижениях УО, происходивших при стояниях, напрямую связаны с процессом поддержания вертикальности позы. Комплекс мышц ног, обеспечивающих вертикальность стояния, производит квазистатическое обжимающее воздействие на крупные мышцы голени, что существенно ослабляет действие глубинного "мышечного насоса", призванного способствовать венозному возврату крови к сердцу от нижних конечностей.

Изменения ЧСС в соответствующих условиях вертикального стояния испытуемых реципрокны с описанными выше изменениями величины УО. Именно, процесс снижения УО на первых трех минутах каждого стояния сопряжен с одновременным ростом ЧСС. За счет чего минутный объем крови (МО), циркулирующей в организме, остается на некотором сравнительно неизменном уровне (табл.1). Коэффициенты корреляции ЧСС с моментами времени регистрации данных оказались положительными и статистически достоверными, описывая тенденцию роста ЧСС с увеличением времени стояния (p < 0,05).

Отметим, что в положении лежа не наблюдалось никакого уменьшения УО. Напротив, УО в этом случае выраженно возрастал, опережая темпы определенного снижения ЧСС. За счет чего в положении лежа МО оказался достоверно выше, чем в остальных случаях (табл.1).

В табл.1 также представлены усредненные стабилографические данные: амплитуда плоских колебаний ОЦД (АПК) и модуль скорости перемещения ОЦД (МСП), характеризующие устойчивость вертикального стояния в трех режимах программы эксперимента. Отсутствие статистически значимых различий (р > 0,1) между средними величинами этих стабилографических показателей по первым 30-секундным интервалам, отвечающим двум стояниям на твердой опоре (табл.1), казалось бы говорит о том, что 10-минутное расслабленное лежание практически не влияет у здоровых людей на качество работы системы управления позным равновесием.

Однако средние величины (табл. 1) стабилографических показателей при стояниях на твердой опоре не полностью описывают соответствующие мышечные реакции. Гармонический анализ фрагментов кривых смещений ОЦД показал, что основная частота колебаний человека при стоянии до 10-минутного лежания выше частоты колебаний сразу после вставания в среднем на 20%. Следовательно, даже 10-минутное расслабленное лежание в горизонтальном положении снижает тонус комплекса мышц, отвечающих за вертикальность стояния человека.

Кроме того, путем поточечного сравнения индивидуальных данных стабилографии на двух первых 30-секундных отрезках времени до перехода (Y1) в положение лежа и сразу после лежания (Y2) выявлено наличие у каждого испытуемого статистически достоверного (р<0,01) линейного тренда роста абсолютной разности соответствующих отклонений ОЦД в саггитальной плоскости (А = |Y1 - Y2|). На рис.1 представлены индивидуальные средние величины А, полученные усреднением по пятисекундным отрезкам времени, на которые были разделены исходные 30-секундные интервалы данных. Совокупность этих точек описывается статистически достоверным (r = 0,536; p < 0,01) уравнением линейной регрессии по времени t:

A = 0,314·t + 4,9.

Наличие подобного положительного тренда у всех испытуемых на первых 30 секундах связано с быстро протекающим процессом [4] гравитационного перераспределения крови после вставания. Происходит отток крови к ногам и уменьшение массы крови, депонированной в легких при расслабленном лежании. Отметим, что у ряда испытуемых такой тренд заметно ослабевает после 15-ой секунды стояния. Эти факты вполне согласуются с данными о резкой перестройке центральной гемодинамики сразу после вставания из положения лежа (табл.1).

Сложные позно-тонические реакции являются гравитационно-зависимыми процессами, запускающимися проприоцептивными афферентациями и нормально осуществляемыми только при наличии гравитационных сил [3]. Для демонстрации роли афферентных сигналов при поддержании позы использовалась мягкая опора в виде поролона. Выявлено значительное увеличение амплитуды колебательных движений ОЦД при значительном росте модуля соответствующей скорости перемещения (табл.1). Отметим, что такое возрастание энергетики колебаний человека при стоянии на мягкой опоре связано с более интенсивными сокращениями мышц, поддерживающих вертикальное равновесие. В свою очередь, усиление сократительной деятельности позных мышц приводит к увеличению венозного возврата к сердцу, что документировано (табл.1) статистически достоверным ростом УО крови при стоянии на поролоне по сравнению с твердой опорой.

Выводы.

1. Не обнаружено статистически достоверных различий между соответствующими средними величинами как показателей стабилографии, так и показателей центральной гемодинамики, полученными при свободном вертикальном стоянии на твердой опоре до и после 10-минутного горизонтального лежания.

2. В условиях свободного вертикального стояния в течение первых 3-х минут статистически достоверно происходят снижение УО и одновременное увеличение ЧСС.

3. Поддержание вертикальной позы при уменьшении жесткости покрытия опорной плоскости (стояние на поролоне) достигается посредством значительного роста интенсивности стабилизирующих рефлекторных сокращений комплекса мышц, управляющих вертикальной позой.

4. При проведении стабилографической пробы с поролоном наблюдается статистически достоверное превышение средним значением УО соответствующих средних величин УО при стояниях на твердой опоре, что указывает на усиление действия в этих условиях "мышечного насоса", увеличивающего венозный возврат.

5. Индивидуальные изменения положения ОЦД в саггитальной плоскости при стоянии на платформе стабиллографа сразу после расслабленного лежания отличаются от соответствующей реакции ОЦД при обычном стоянии наличием достоверного тренда по времени, обусловленного процессом перераспределения кровенаполнения органов и сосудов под действием силы тяжести.

Литература:

1. Гурфинкель В.С., Коц Я.М., Шик М.Л. Регуляция позы человека. - М.: Наука, 1965. - 256 с.

2. Инструментальные методы исследования в кардиологии (Руководство)/ Ред.: Сидоренко Г.И. - Минск, 1994. - 272 с.

3. Козловская И.Б. Афферентный контроль произвольных движений. - М.: Наука, 1976. - 296 с.

4. Осадчий Л.И. Положение тела и регуляция кровообращения. - Л.: Наука, 1982. - 143 с.


 Home На главную  Forum Обсудить в форуме  Home Translate into english up

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

Орел, В.Р. Изменения гемодинамических и стабилографических показателей человека при ортостатических воздействиях / Орел В.Р., Шестаков М.П. // Сборник трудов ученых РГАФК. - М., 2000. - С. 192-199.