ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ПРОБЫ ПРИ АНАЛИЗЕ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ И МЕХАНИЗМОВ ЕЕ РЕГУЛЯЦИИ МЕТОДОМ ЛДФ В НОРМЕ И ПРИ ГИПОКСИИ

Полный текст

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.

Об авторах

Ольга Александровна Овчинникова

ФГОУ ВО «Ярославский государственный педагогический университет им. К. Д. Ушинского»

Email: olechki-net@yandex.ru
к. б. н., доцент кафедры биологии и методики обучения биологии

Список литературы

Дополнительные файлы