THE USE OF A RESPIRATORY SAMPLE IN ANALYSIS OF MICROCIRCULATION AND MECHANISMS OF ITS REGULATION BY LDF METHOD IN NORMAL AND IN HYPOXIA

Full Text

Отрицательное влияние курение на организм человека, состояние микрососудистого русла описано многими отечественными и зарубежными учеными. В настоящее время, несмотря на попытки государства снизить потребление табака, число курящих людей снижается медленно. Согласно приведенным данным, 51,4 % от взрослого населения нашей страны подвергается воздействию пассивного курения в общественных местах. У курящих в большей степени встречаются заболевания сердечно-сосудистой и дыхательных систем, хроническая обструктивная болезнь легких, нарушение вазодилатации мозговых артерий и пула микрососудов и другие серьезные нарушения, ведущие к серьезным заболеваниям, ухудшению качества и продолжительности жизни [2, 6, 7]. Метод лазерной допплеровской флоуметрии (ДЛФ) основан на оптическом неинвазивном зондировании тканей лазерным лучом и анализе рассеянного и отраженного от эритроцитов крови излучения и позволяет оценивать не только уровень периферической перфузии, но и выявлять особенности регуляции кровотока на уровне МЦР. Обладая высокой чувствительностью к изменениям микрогемодинамической ситуации в сосудистом русле, метод ЛДФ имеет неоспоримое преимущество перед другими методиками исследования, поскольку позволяет оценивать состояние функциональных механизмов управления микрокровотоком [3]. В оценке состояния микроциркуляции крови значение имеют различные функциональные пробы, провоцирующие направленные изменения тканевого кровотока и степень выраженности его регуляторных механизмов [2]. Проведенная проба с задержкой дыхания, по существу, отражает рефлекс Бейнбриджа, осуществляемого с хеморецепторов, раздражителем которых является повышение содержания СО2 и снижение кислорода в крови, отражает повышение тонуса сосудодвигательного центра, центрального звена симпатической иннервации [1, 4]. Актуальность изучения микроциркуляторного русла объясняется тем, что оно является местом реализации транспортной функции системы крови и обеспечивает транскапиллярный обмен, создающий нормальные условия для реализации тканевого гомеостаза. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Оценить состояние микроциркуляции и регуляторных механизмов ее регуляции при использовании дыхательной пробы до и после выкуривания одной сигареты. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ В исследовании приняли участие 22 условно здоровых курящих добровольцев - лица обоего пола в возрасте от 21 до 40 лет, после получения информированного согласия. Оценку состояния микроциркуляции производили методом лазерной допплеровской флоуметрии с помощью компьютеризированного анализатора ЛАКК-02 исполнение 1 (НПП «Лазма», Москва). Показатели микроциркуляции фиксировали в исходном состоянии до курения (базальный кровоток), после выкуривания одной сигареты и при проведении функциональной пробы. Расчетные параметры М (постоянная составляющая перфузии), а (среднеквадратическое отклонение колебаний перфузии) и Kv (коэффициент вариации) дают общую оценку состояния микроциркуляции крови. На втором этапе анализировали амплитудно-частотный спектр (АЧС) колебаний перфузии. По величинам амплитуд колебаний микрокровотока в конкретных частотных диапазонах возможно оценивать состояние функционирования определенных механизмов контроля перфузии. АЧС ЛДФ-грамм рассчитывается в полосе частот от 0,005 до 3 Гц. В рассматриваемом частотном диапазоне выделяют 5 неперекрывающихся областей: 0,007-0,017 Гц - диапазон эндотелиальной активности (Е); 0,023-0,046 Гц - диапазон нейрогенной активности (Н); 0,07-0,12 Гц - диапазон миогенной активности (М); 0,21-0,35 Гц - диапазон респираторного ритма (Д); 0,86-1,36 Гц - диапазон кардиоритма (С). Осцилляции кровотока с характерными частотами обусловлены определенными физиологическими процессами: влиянием сердечно-сосудистой и дыхательной систем, активностью гладкомышечных клеток стенок сосудов, нейрогенным контролем и функционированием эндотелия сосудов [4, 5], а также рассчитывали нейрогенный и миогенный тонус микрососудов и показатель шунтирования. Тестировали кожу в зоне Захарьина - Геда для сердца на предплечье (она бедна артериоло-вену-лярными анастомозами, поэтому в большей степени отражает кровоток в нутритивном русле). Записи ЛДФ-грамм производили в течение 8 мин, полученные данные сравнили между собой до и после курения. Дыхательную вазоконстрикторную пробу, отражающую рефлекторное увеличение нейрогенного компонента стационарного тонуса сосудов, осуществляли путем 15-секундной задержки дыхания на высоте глубокого вдоха, что приводило к рефлекторной активации преганглионарных симпатических вазомоторных нейронов, к спазму приносящих микрососудов и кратковременному снижению ПМ (показатель микроциркуляции) с дальнейшим восстановлением кривой до исходного уровня [4]. По результатам пробы с задержкой дыхания рассчитывали резерв кровотока. Статистическую обработку данных проводили с использованием параметрических критериев (в случае нормального распределения), при оценке влияния курения на исследуемые показатели применяли парный критерий Стъюдента, различия считали достоверными при р < 0,05, тесноту связей между переменными оценивали по коэффициентам ранговой корреляции. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ При оценке базального кровотока были выявлены достоверно более низкие значения показателя микроциркуляции в стандартной точке на предплечье после курения на 30 % (р < 0,05) и повышение вариабельности микрокровотока (Kv) на 47 % (р < 0,05), что говорит о снижении тканевой перфузии на фоне повышения вариабельности кровотока. Повышение вазомоторной активности может рассматриваться как компенсаторный механизм при однократном выкуривании сигареты. Изменения регуляторных механизмов отражаются и в модификации характеристик активных и пассивных факторов регуляции микроциркуляции. После курения наблюдалось достоверное повышение амплитуд активных регуляторных ритмов: были отмечены более высокие значения амплитуд нейрогенных и миоген-ных ритмов - на 42 и 37 % соответственно (р < 0,05). Повышение мышечного тонуса прекапилляров, регулирующих приток крови в нутритивное русло, свидетельствует о снижении объема крови, поступающего в обменное звено. Очевидно, что регистрируемые амплитуды осцилляций кровотока эндотелиального, нейрогенного и миогенного эндотелиально-независимого происхождения прямо связаны с величинами просвета микрососудов, а следовательно, и с мышечным тонусом. Снижение амплитуды осцилляций сочетается с повышением тонуса и жесткости самой сосудистой стенки и, наоборот, повышение амплитуд является следствием снижения сосудистого тонуса. Однако при патологии эти регуляторные механизмы могут нарушаться. В исследуемой группе после выкуривания одной сигареты была зафиксирована активация эндотелиального компонента регуляции сосудистого тонуса и рост амплитуды осцилляций эндотелиального происхождения (на 31 %, р < 0,05), что может свидетельствовать о компенсаторной реакции системы микрогемоциркуляции на сосудистый спазм. Та же особенность зафиксирована и для пассивных респираторных колебаний - был отмечен рост амплитуды дыхательной волны в ЛДФ-грамме испытуемых после курения на 26 % (р < 0,05). Это обстоятельство является следствием ухудшения оттока крови из микроциркуляторного русла, что может сопровождаться увеличением объема крови в венулярном звене. Амплитуда пульсовой волны, приносящейся в микро-циркуляторное русло со стороны артерий, является параметром, который изменяется в зависимости от состояния тонуса резистивных сосудов. В отличие от амплитуды, частота колебаний является стабильной характеристикой [5], и ее изменения в сторону повышения могут свидетельствовать о росте напряженности функционирования данного регуляторного механизма. Отмеченные достоверные изменения частот миогенных осцилляций на 12 % (р < 0,05) и пульсовых колебаний на 23 % (р < 0,001) после курения указывают на рост напряженности работы сердечнососудистой системы в целом (рис. 1). Различия достоверны при *р < 0,05, ***р < 0,001. Рис. 1. Частоты колебаний микрокровотока в диапазонах активных и пассивных регуляторных ритмов до и после курения: Э - эндотелиальный, Н - нейрогенный, М - миогенный, Д - дыхательный, С - сердечный диапазоны частот колебаний кровотока н м д с При проведении дыхательной пробы до и после выкуривания одной сигареты было зафиксировано большее снижение перфузии в микроциркулятор-ном русле испытуемых во втором случае (рис. 2) -перфузия реакции достоверно уменьшилась на 27 % (р < 0,05), что говорит о более выраженной реакции на задержку дыхания после курения. Кроме того, после выкуривания одной сигареты резервный кровоток в микрососудах испытуемых уменьшился на 17 % (р < 0,05). А Б Рис. 2. Фрагменты ЛДФ-грамм с дыхательной пробой до (А) и после курения (Б) Фундаментальной особенностью микроциркуляции является постоянная изменчивость (как во времени, так и в пространстве) перфузии тканей кровью, которая является важнейшим признаком их жизнедеятельности (Р.Г. Анютин и др., 2008). Обладая высокой чувствительностью к изменениям микрогемодинами-ческой ситуации в сосудистом русле, метод ЛДФ имеет неоспоримое преимущество перед другими методиками исследования микроциркуляции в оценке состояния функционирования механизмов управления кровотоком. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, проведенный анализ микроциркуляции курящих лиц и механизмов ее регуляции продемонстрировал негативное влияние табакокурения на функционирование сердечно-сосудистой системы уже после выкуривания одной сигареты и снижение резервных возможностей микроциркуляции после курения.

About the authors

O. A Ovchinnikova

FGOU VO "Yaroslavl State Pedagogical University named after K. D. Ushinsky"

Email: olechki-net@yandex.ru

References

Supplementary files