Типы вегетативного реагирования у здоровых лиц при различном уровне Na+/Li+ противотранспорта в мембранах эритроцитов

Полный текст

Вегетативная нервная система (BHC), выполняя  регуляторную функцию, определяет уровень адаптации как органный, так и всего организма в целом. Соответственно существует целый ряд синдромов и соматических заболеваний, относящихся к так называемым вегетозависимым, или к болезням дизадаптации [3, 4]. Разделив анатомо-функционально ВНС на надсегментарный и сегментарный отделы, именно надсегментарному уровню отводят основную роль интегративно- 26 го аппарата, придавая большое значение в этиологии стрессовому фактору. Однако состояние длительного напряжения церебральных вегетативных структур приводит к их истощению, проявляющемуся опосредованно дизрегуляцией периферического звена. В то же время известно, что в основе многих форм соматической патологии лежит врожденная или приобретенная недостаточность периферической вегетативной афферентации или эфферентации [3, 16]. При этом для осуществления необходимых адаптационных реакций необходимо компенсаторное увеличение напряженности надсегментарных вегетативных образований, которое в конечном итоге определяет их включение в патогенетическую цепочку и замыкает порочный круг. Подход к пониманию вегетативных нарушений с точки зрения теории функциональных систем позволяет оторваться от локализационного принципа.

Установлено, что устойчивость и степень адаптации любой физиологической функциональной системы, в том числе и вегетативной, определяются генетически детерминированными особенностями нейрохимических интеграций [1, 14]. Поскольку все нейрохимические процессы реализуются при участии клеточных мембран, важным фактом является открытие генетически обусловленных нарушений структуры и функции клеточных мембран у лиц с патологическими состояниями, в патогенезе которых традиционно ведущим считался нейрогенный механизм [12, 13, 21]. Данные мембранные нарушения (или мембранный дефект), будучи весьма распространенными, имеющими место в клетках как возбудимого, так и невозбудимого типов, проявляются в увеличении скорости пассивного ионотранспорта, в частности ионов Na⁺ и Са²⁺. При этом установлены изменения микровязкости плазматической мембраны, снижение мембранного потенциала покоя, нарушения на уровне синаптической передачи и изменения контрактильного аппарата в гладких мышцах [5, 16].

Одним из маркеров мембранного дефекта служит увеличение скорости Na⁺/Li⁺ противотранспорта в мембранах эритроцитов (NLC) [8, 17, 18]. Согласно результатам экспериментальных клинико-морфологических исследований, при высоком уровне NLC определяется вначале гипертрофия тел нейронов в ганглиях ВНС, свидетельствующая о повышенной нагрузке

симпатического и парасимпатического отделов с последующим их истощением и появлением элементов дегенерации [5, 16]. Все это позволяет предположить, что скорость трансмембранного ионотранспорта играет значительную роль в формировании особенностей функционирования ВНС. Такое представление вооружает нас новой методологией для изучения ВНС как в норме, так и при ее нарушениях с установлением характеристик ее эффекторов при различных уровнях скорости NLC для поиска новых звеньев патогенеза формирования синдромов дизадаптации.

В данной статье мы приводим лишь один, но, на наш взгляд, определяющий аспект исследований вегетативной функциональной системы - это выявление особенностей вегетативного реагирования у здоровых лиц при различной скорости NLC в мембранах эритроцитов.

Были обследованы 192 здоровых лица от 7 до 42 лет. Скорость NLC определяли по методу М. Canessa [8, 17]. Вегетативный гомеостаз оценивали с использованием математического анализа вариабельности ритма сердца (ВРС) в положении обследуемых лежа после десятиминутной адаптации, на 1 и 10-й минутах ортостаза, что косвенно отражало исходный вегетативный тонус (ИВТ), вегетативную реактивность (ВР) и вегетативное обеспечение деятельности (ВОД). Результаты обрабатывали с помощью компьютерной программы, созданной на основе алгоритмов, описанных Р.М. Баевским и др. [2, 19, 20]. Оценивали данные вариационного ряда: М - среднее значение интервала R-R (с), Мо (мода) - наиболее часто встречающееся значение длительности интервалов R-R (с), АМо (амплитуда моды) - количество интервалов R-R с длительностью, равной Мо (%). Эти показатели отражали выраженность симпатических влияний , а σ  (среднеквадратичный размах интервалов R-R), dx (вариационный размах интервалов R-R в с) и Cv (коэффициент вариации интервалов R-R в %) - парасимпатических влияний. ИН (индекс напряжения) = АМо/2·Мо·dx (усл. ед.), будучи интегративным показателем, указывал на взаимодействие этих отделов ВНС. Спектральный анализ ВРС проводили на том же массиве интервалов по методу быстрого преобразования Фурье [7]. Определяли мощности спектров волн в диапазонах частот от 0,07 до 0,15 Гц (мощность среднечастотной части спектра, Рс, мс²), от 0,15 до 0,50 Гц (мощность высокочастотной части спектра, Рв, мс²), а также индекс централизации, так называемый симпатико-вагусный индекс (ИЦ= Рс/Рв). К сожалению, временное ограничение при оценке вегетативных реакций не позволяет проводить достаточную по объему выборку кардиоинтервалов для достоверной оценки мощности низких частот.

По результатам спектрального анализа можно судить о напряженности и характере функционального взаимодействия и влияний надсегментарных вегетативных структур. Кроме того, в обобщенной оценке ИВТ и ВР применяли методы, основанные на оценке ИН₁ в покое и взаимоотношение ИH₁ к ИН₂ на 1-й минуте ортостаза с учетом закона “исходного уровня” [6, 3]. Таким образом, ИВТ оценивали как эйтонический, симпатикотонический и парасимпатикотонический и ВР как гиперсимпатикотонический, симпатико- тонический (нормальный) и асимпатикотонический. При определении ВОД использовали данные ВРС и клиноортостатической пробы по известным методам [2, 3, 11] с определением нормального, недостаточного и избыточного типов ВОД. Статистическую обработку результатов производили на персональном компьютере IBM PC/AT с использованием набора статистических программ Statgraphics (версия 2.1).

Установлено, что у здоровых лиц в обследованной группе диапазон скоростей NLC колеблется в широких пределах - от 23 до 478 мкмоль Li/л кл. в час (среднее значение у женщин - 217,05±71,9, у мужчин - 293,0±120,81, у девочек - 179,17±61,46, у мальчиков -180,71±56,1 мкмоль Li/л кл. в час. Достоверная разница установлена между группами мужчин и женщин, мужчин и мальчиков, мужчин и девочек. Выявленная половая и возрастная дифференциация скорости ионотранспорта требует рассмотрения вегетативных характеристик с учетом пола и возраста. Имеются данные, что для определения ассоциаций со скоростью ионотранспорта оптимально деление обследованных на квартили методом квантильного анализа [10]. Таким образом, все дальнейшие сопоставления изучаемых нами показателей проводились по квартилям.

Анализ оценки вегетативного гомеостаза выявил четкую дифференциацию в обследованных группах по типам вегетативного реагирования, но при этом имелся ряд общих тенденций при сравнивании в половом и возрастном аспектах. Так, у женщин и девочек были близки данные о представленности вариантов ИВТ, ВР и ВОД в соименных квартилях. При этом отмечались поквартильное уменьшение удельного веса ваготонического типа ИВТ и нарастание симпатико- тонических влияний с наибольшей выраженностью в III квартиле (табл.1).

Показатели ИВТ в квартилях (%)

Примечание.

* Р < 0,05 при сравнении соименных групп женщин и девочек, мужчин и мальчиков.

** Р < 0,05 при сравнении лиц мужского и женского пола в соименных группах.

С - симпатикотонический тип ИВТ, Э- эйтонический, В - ваготонический.

Таблица 2. Показатели ВР в квартилях (%)

Примечание. * Р < 0,05 при сравнении соименных групп женщин и девочек, мужчин и мальчиков.

** Р < 0,05 при сравнении лиц мужского и женского пола в соименных группах.

С - симпатикотонический тип, Г- гиперсимпатикотонический тип, А - асимпатикотонический тип ВР.

Равновесным в характере вариантов ИВТ являлся II квартиль. Отчетливое увеличение симпатикотонических тенденций к III квартилю установлено у мужчин. У мальчиков ИВТ резко отличался от такового у мужчин: появлялись “ножницы” с увеличением лиц с ваготонической направленностью ИВТ в высоких квартилях. Сравнение групп мальчиков и лиц женского пола также выявило определенные различия. Если у мальчиков I квартиля распределение вариантов ИВТ было схоже с женским вариантом, то во II квартиле выявлено расхождение данных, максимально выраженное в III квартиле.

Наибольший интерес представляют результаты, полученные при функциональных нагрузках в оценке ВР и ВОД (табл. 2, 3). Установлено, что девочки и женщины не имеют достоверных различий по этим показателям.

Показатели ВОД в квартилях (%)

Примечание. * Р < 0,05 при сравнении соименных групп женщин и девочек, мужчин и мальчиков; норм. - нормальный тип ВОД, нед - недостаточный, изб. - избыточный.

В то же время ращало внимание нарастание дизадаптивных вариантов ВР поквартильно с наибольшей выраженностью в III квартиле, превалированием в нем асимпатикотонического варианта, а в IV квартиле - гиперсимпатикотонического типа ВР. У мужчин эти тенденции выражены наиболее гротескно с преобладанием асимпатикотонического варианта в III квартиле среди всех вариантов ВР. В группе мальчиков наиболее дизадаптивные  варианты ВР определялись у представителей II и IV квартилей при схожести данных у лиц I квартиля и у мужчин. Характер ВР у мужчин и лиц женского пола резко различался, а в группах мужчин и мальчиков, несмотря на определенную разницу, прослеживались общие тенденции. Интересен факт, что при сравнительном анализе характеристик ВОД у мужчин и мальчиков значительных различий не установлено.

Таким образом, в оценке типов вегетативного реагирования наблюдалась идентичность характеристик в соименных квартилях у женщин и девочек. У мальчиков в характере вегетативных реакций имелись черты как лиц женского пола, так и мужчин. Однако во всех обследованных группах отмечалась общая тенденция к большей выраженности дизадаптивных типов вегетативного реагирования у лиц, относящихся к III и IV квартилям. Более тонко эти особенности проявлялись по результатам математического анализа ВРС (табл. 4, 5, 6, 7).

Данные вариационного ряда и частотного спектра ВРС свидетельствуют о своеобразной поквартальной динамике показателей. У всех обследованных в покое, за исключением мужчин, определялась тенденция к снижению М и Мо к III или IV квартилю (рис. 1). У девочек выявлялось некоторое увеличение этих показателей в IV квартиле, у мальчиков - в III квартиле.

У мужчин, наоборот, показатели М и Мо поквартильно увеличивались. Во всех группах обследованных отмечалось нарастание АМо к III квартилю (рис.2). В то же время значения Cv и σ уменьшались в группах женщин, девочек и мужчин в III квартиле. У мальчиков же III квартиль характеризовался явным преобладанием вагусных влияний, хотя по данным dx эти проявления были не столь выражены. Однако, несмотря на противоречивость данных вариационного ряда, интегративные показатели ИН и ВПР отражали значительное нарастание в III квартиле симпатических влияний с увеличением напряженности вегетативных структур в группах женщин, девочек и мужчин (рис. 3). У мальчиков наиболее высокие цифры ИН установлены в IV квартиле.

По результатам оценки спектрального анализа определялось нарастание мощности Рс у женщин и девочек в III квартиле (рис. 4). Наряду с этим Рв в этих группах также превалировала в III квартиле (рис. 5). У мальчиков Рв была наиболее высокой в III и IV квартилях, при этом установлено увеличение ИЦ в III и IV квартилях у лиц женского пола. У мужчин и мальчиков данные ИЦ с высокими значениями выявлены в IV квартиле. Цифры общей мощности частот были максимальными в IV квартиле у женщин и девочек, и в III и IV квартилях - у лиц мужского пола. Уровень адаптивности определяли в пробах на ортостаз. В группах женщин и девочек отмечалось резкое нарастание ИН на 1-й минуте ортостаза в III квартиле, выраженное в меньшей степени в IV квартиле.

Таблица 4. Показатели ВРС у здоровых женщин (М ± m)

Примечание: цифры в скобках - 1, 2, 3 ... . 12-я группы. То же в табл. 5-7.

Рис. 1. Показатели Мо в квартилях (мс).

Обозначения: Ж-1, Ж-2, Ж-3, Ж-4 - женщины I, II, Ш, IV квартилей; Д-1, Д-2, Д-3, Д-4 - девочки I, II, III, IV квартилей; М-1, М-2, М-3, М-4 - мужчины I, II, III, IV квартилей; Мл-1,     Мл-2,      Мл-3, Мл-4 - мальчики I, II, III, IV квартилей.

При оценке показателей ВРС на 10-й минуте ортостаза установлено, что у лиц в 1 квартиле происходило незначительное увеличение ИН к 10-й минуте пробы; во II квартиле определялось его умеренное снижение, которое не достигало исходного уровня; в III квартиле вновь наблюдался рост ИН, а в IV - резкий спад значительно ниже цифр покоя.

Таблица 5. Показатели ВРС у здоровых девочек (М ± m)

Рис. 2. Показатели АМо в квартилях (мс). Обозначения те же.

Все это указывает на то, что лица женского пола, относящиеся ко II квартилю, наиболее адаптивны. III квартиль проявлялся чрезмерной напряженностью вегетативных влияний, а IV - истощением с развитием недостаточности вегетативных систем. Эти тенденции были особенно демонстративны при длительном ортостазе и свидетельствовали о меньшей адаптивности лиц III и IV квартилей.

Таблица 6. Показатели ВРС у здоровых мужчин (М ± m)

Рис. 3. Показатели ИН в квартилях. Обозначения те же.

Таблица 7.Показатели ВРС у здоровых мальчиков (М ± m)

Рис. 4. Показатели Рс в квартилях (мс2). Обозначение те же.

Данные вариационного ряда подтверждаются результатами анализа спектра частот. Так, к 10-й минуте ортостаза Рс у всех обследованных имела наибольшее значение в III квартиле, однако в IV квартиле она была снижена. В то же время Рв у девочек синергично значительно нарастала в III квартиле в ортостазе, что указывало на напряжение в целом надсегментарных вегетативных аппаратов. У женщин, наоборот, в III квартиле определялось снижение Рв на пробы как на 1-й, так и на 10-й минуте ортостаза. Вероятно, у взрослых лиц уже в III квартиле наряду с напряженностью имелись проявления недостаточности вегетативных систем в условиях функциональной нагрузки. В IV квартиле на 1-й минуте ортостаза Рв повышалась, а к 10-й минуте намечалась тенденция к ее снижению. Те же особенности были установлены и для ИЦ с увеличением его значений в пробах у лиц III квартиля и их уменьшением в IV квартиле.

Рис. 5. Показатели Рв в квартилях (мс2). Обозначения те же.

У мальчиков в характеристиках вариационного ряда определялся низкий ИН в III квартиле в покое, а в пробах происходило резкое его увеличение в IV квартиле. II квартиль у мальчиков так же, как и у лиц женского пола, являлся достаточно адаптивным, а в IV квартиле был недостаточно реактивен на 1-й минуте ортостаза и увеличивался к 10-й минуте, не достигая, однако, исходного уровня. Если показатели вариационного ряда мальчиков были близкими к результатам, полученным у лиц женского пола, то данные спектрального анализа оказались созвучными с показателями группы мужчин. Так, Рс в группе мальчиков имела тенденцию к снижению к III квартилю так же, как и в группе мужчин. У последних наименьшее значение Рс установлено в IV квартиле; Рв выявила тенденцию к росту к III квартилю на 10-й минуте ортостаза и резко уменьшалась в IV квартиле у мужчин. Высокий ИЦ определялся в группе мужчин и в группе мальчиков в III и IV квартилях. Следовательно, при половых и возрастных различиях типы вегетативного реагирования в соименных квартилях во всех группах имели общие признаки: во II квартиле - устойчивость, в III - максимальную напряженность вегетативных влияний, в IV - наибольшую истощаемость.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1. Скорость Na⁺/Li⁺ противотранспорта в мембранах эритроцитов как одна из мембранных характеристик имеет половую дифференциацию с более высокими цифрами у мужчин, а также возрастную динамику у лиц мужского пола, что еще раз подтверждает генетическую основу данного показателя.
2. Значения скорости NLC в мембранах эритроцитов ассоциируют с типами вегетативного реагирования. Так, I квартиль характеризуется большой представленностью лиц с эйтонией, II - равномерностью распределения типов ИВТ во всех группах. У женщин, девочек и мужчин, относящихся к III квартилю, превалирует симпатикотония, а у мальчиков - ваготония. При этом степень напряженности вегетативных влияний на функциональные нагрузки была наибольшей у всех обследованных при высокой скорости ионотранспорта, соответствующей III и IV квартилям, с максимальной выраженностью в III квартиле и срывом адаптационных функций в IV квартиле.
3. Половые и возрастные особенности типов вегетативного реагирования повторяют направленность различий скорости Na⁺/Li⁺ противотранспорта, что позволяет расценивать этот генетический маркер как значимый в формировании характера вегетативных реакций и использовать его в сравнительной оценке биотипологических свойств различных функциональных систем, реализуемых с участием ВНС.

Об авторах

Д. Р. Хасанова

Автор, ответственный за переписку.
Email: info@eco-vector.com
Россия, Казань

Список литературы

Дополнительные файлы

Доп. файлы

Действие

1. JATS XML

Скачать

2. Рис. 1. Показатели Мо в квартилях (мс).

Скачать (112KB)

Метаданные

3. Рис. 2. Показатели АМо в квартилях (мс). Обозначения те же.

Скачать (88KB)

Метаданные

4. Рис. 3. Показатели ИН в квартилях. Обозначения те же.

Скачать (87KB)

Метаданные

5. Рис. 4. Показатели Рс в квартилях (мс2). Обозначение те же.

Скачать (94KB)

Метаданные

6. Рис. 5. Показатели Рв в квартилях (мс2). Обозначения те же.

Скачать (79KB)

Метаданные