RESPONSE OF MICROCIRCULATORY BLOODSTREAM VESSELS TO GEOMAGNETIC PERTURBATIONS IN ELDERLY PATIENTS WITH ISCHAEMIC HEART DISEASE


Cite item

Abstract

The article studies the effect of geomagnetic disturbances on the microcirculatory system of senile patients suffering from coronary disease. Response of microcirculatory bloodstream vessels was evaluated by means of laser Doppler flowmetry (LDF) on LAKK-02 apparatus (SPE “Lazma”, Moscow). Geomagnetic disturbances were shown to cause microcirculatory disorders, which can result in acute coronary heart disease.

Full Text

На здоровье человека оказывают влияние факторы внешней среды. Организм человека - открытая термодинамическая система, которая обменивается с окружающей средой веществом, энергией и информацией [4, 5]. Электромагнитные излучения являются одной из составляющих общего электромагнитного фона. Представляет интерес изучение временной динамики их интенсивности, потому что рецепторы живых организмов наиболее трудно адаптируются к резким изменениям любых абиотических факторов окружающей среды [18]. Важнейшим фактором космической среды, оказывающим влияние на биосферу, является магнитное поле Земли, подверженное динамическим процессам при изменении солнечной активности [15]. Реакции в ответ на изменения магнитного поля развиваются мультисистемно, затрагивают центральную нервную систему, эндокринную систему, систему кровообращения, систему крови. Система микроциркуляции реагирует на изменения активности вегетативной нервной системы и эндокринной системы путем периодического изменения тонуса сосудов [17]. У пациентов старческого возраста резервы функционирования снижены, поэтому нарушение кровотока в микроциркуляторном русле может привести к обострению стенокардии [9, 19]. Десинхроноз, вызванный геомагнитными возмущениями, приводит к аналогичной реакции сосудов [13]. Реакции сосудов микроциркуляторного русла в период геомагнитных возмущений изучались в разных научных работах - для этих целей использовался метод капилляроскопии области эпонихия 4-го пальца кисти пациента [2]. Большие диагностические возможности представляет метод лазерной допплеровской флоуметрии [3, 10, 12]. Этот метод позволяет определить динамические характеристики микроциркуляции: изменение перфузии ткани в единицу времени в зондируемом объеме [1, 6, 11, 16, 20]. Среди пациентов старческого возраста имеется большое количество метеочувствительных лиц, страдающих ишемической болезнью сердца (ИБС). По данным статистики, в период геомагнитных возмущений отмечается возрастание частоты вызовов скорой помощи в связи с обострением сердечно-сосудистых заболеваний [7]. В данные периоды происходит ухудшение качества жизни пациентов старческого возраста, страдающих ИБС, возрастает риск развития осложнений [8, 13], в связи с этим необходимо дальнейшее изучение затронутой проблемы. Цель исследования: оценка реакций микроциркуляторного русла у пациентов пожилого и старческого возраста, страдающих ИБС, при геомагнитных возмущениях для изучения патогенетических механизмов, приводящих к обострению заболевания. Материалы и методы исследования Нами обследовано методом лазерной допплеровской флоуметрии 69 пациентов в возрасте от 68 до 89 лет, средний возраст 82,3±4,7 лет, страдающих ИБС стабильной стенокардией напряжения 2 функционального класса. Диагноз ИБС поставлен в соответствии с клиническими рекомендациями по лечению ишемической болезни сердца (2013). По спектру и выраженности сопутствующей патологии достоверных различий между группами не было. Критериями исключения из исследования служили: гемодинамически значимые пороки сердца, острое нарушение мозгового кровообращения в анамнезе, а также сопутствующая патология внутренних органов, которая могла существенным образом повлиять на прогноз пациентов (почечная и печеночная недостаточность, заболевания щитовидной железы, сахарный диабет, системные заболевания соединительной ткани, онкологические заболевания, бронхиальная астма, психические и гематологические заболевания). В исследования также не включались пациенты, страдающие алкогольной и никотиновой зависимостью. В нашем исследовании проводилось изучение параметров микроциркуляции с помощью метода лазерной доплеровской флоуметрии (ЛДФ) на аппарате ЛАКК-02 (НПП «Лазма», Москва). Исследование микроциркуляции проводили по стандартному алгоритму: пациент находился в положении лежа на кушетке при температуре помещения 22-24 градуса, с предварительным отдыхом в горизонтальном положении в течение 10 минут. Регистрация сигнала производилась с зоны Захарьина-Геда - датчик помещался на тыльной стороне левого предплечья на 4 см проксимальнее шиловидных отростков лучевой и локтевой костей. В процессе регистрации проводилось измерение базального уровня микроциркуляции, а также оценивались показатели после проведения функциональных проб. Измерения для каждого пациента проводили дважды: в день спокойной геомагнитной обстановки и в день магнитной бури. Данные о геомагнитной обстановке были получены на сайте Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова Российской академии наук (ИЗМИРАН). При изучении данных ЛДФ оценивались средний уровень микроциркуляции, среднеквадратичное отклонение, постоянная составляющая микроциркуляции, переменная составляющая микроциркуляции, амплитудно-частотный спектр с проведением вейвлет-преобразования (вейвлет-анализ). Статистическая обработка данных проводилась в среде программного пакета Statistica 6.0. Результаты и обсуждение У обследованных нами пациентов на фоне геомагнитных возмущений по сравнению с магнитоспокойными периодами выявлены изменения как в базовых, так и в спектрально-частотных показателях микроциркуляции (таблица 1, рисунок 1). Наблюдалось достоверное увеличение постоянной составляющей M с 5,73±0,78 перф. ед. до 6,05±0,97 перф. ед. (p=0,0345), одновременно произошло возрастание переменной составляющей перфузии δПМ с 1,39±0,22 перф. ед. до 1,51±0,36 (p=0,0196) и коэффициента вариации Kv с 25,90±3,81% до 28,12±7,02% (p=0,0225). Эти явления свидетельствуют об активации механизмов регуляции кровотока в микроциркуляторном русле на фоне увеличения его кровенаполнения. Для подробного исследования вклада отдельных регуляторных факторов в изменения микроциркуляции проведено сравнение спектрально-частотных параметров ЛДФ-сигнала (эндотелиальный - EF, нейрогенный - NF, миогенный - MF, респираторный - RF и сердечный - CF компоненты). Проводилось сравнение в каждом частотном диапазоне по параметрам амплитуды и мощности данного частотного диапазона в общем спектре ЛДФ-граммы. Как видно из таблицы 1 и рисунка 1, в период спокойной геомагнитной обстановки преобладали колебания низкочастотного диапазона, связанного с нейрогенным тонусом и отражающим активность симпатического отдела вегетативной нервной системы. На фоне геомагнитных возмущений произошли изменения спектрально-частотных показателей микроциркуляции. Так, амплитуда эндотелиального ритма достоверно повысилась с 0,980±0,35 до 1,170±0,44 (p=0,0057). Амплитуда нейрогенного ритма также повысилась с 1,170±0,64 до 1,598±0,96 (p=0,0025). Не наблюдалось достоверных изменений амплитуды миогенного ритма: 0,710±0,11 на фоне спокойной геомагнитной активности и 0,698±0,09 в период геомагнитных возмущений (p=0,4843). Амплитуда дыхательного ритма достоверно снизилась с 0,410±0,17 до 0,352±0,13 (p=0,0260). Не наблюдалось достоверных изменений амплитуды сердечного ритма: с 0,520±0,19 до 0,578±0,14 (p=0,431). Выявленные изменения позволяют определить вклад активных и пассивных механизмов регуляции кровотока в микроциркуляторном русле в период геомагнитных возмущений. Достоверное увеличение амплитуды эндотелиального ритма говорит о развитии процессов эндотелиальной дисфункции [13]. Увеличение амплитуды нейрогенного ритма характерно для снижения сопротивления сосудов на входе в микроциркуляторное русло (влияние на гладкие мышцы артериол). При сопутствующем повышении миогенного тонуса возможно увеличение шунтирования кровотока мимо нутритивного капиллярного русла через артериоло-венулярные анастомозы. У обследованных пациентов в период геомагнитных возмущений не наблюдается достоверного изменения миогенного ритма, кроме того, исследуемая зона Захарьина-Геда содержит мало анастомозов в структуре микроциркуляторного русла. В связи с этим увеличение амплитуды нейрогенного ритма характеризует гиперемические явления в микроциркуляторном русле. Снижение амплитуды дыхательного ритма может быть связано с застойными процессами в микроциркуляторном русле на фоне его гиперемии. Так как вышеперечисленные нарушения микроциркуляции крови в зоне Захарьина-Геда коррелируют с изменениями в миокарде, стаз микрокровотока в сочетании с гиперемией в области миокарда может привести к гипоксии кардиомиоцитов и, следовательно, к развитию приступа стенокардии у обследованных нами пациентов. Резервные возможности организма пациентов пожилого и старческого возраста снижены, поэтому способность к компенсации недостаточна, при этом процессы стаза микроциркуляторного кровотока в сочетании с гиперемией могут привести к гипоксии и ишемии тканей, в том числе миокарда. Таким образом, на фоне геомагнитных возмущений за счет нарушений микроциркуляции миокарда увеличивается риск осложнений гериатрических пациентов, страдающих ишемической болезнью сердца. Выводы У пациентов старческого возраста с ИБС, стабильной стенокардией напряжения 2 ф. кл. геомагнитные возмущения вызывают активацию механизмов регуляции кровотока в микроциркуляторном русле. На фоне геомагнитных возмущений у обследованных пациентов наблюдаются явления гиперемии и стаза кровотока в микроциркуляторном русле. Наблюдающиеся изменения микроциркуляторного кровотока могут приводить к ишемическим явлениям в тканях, в том числе и в миокарде, что может способствовать обострению ИБС у пациентов.
×

About the authors

D P KURMAEV

Samara State Medical University

Email: geriatry@mail.ru

S V BULGAKOVA

Samara State Medical University

Email: osteoporosis63@gmail.com

N O ZAKHAROVA

Samara State Medical University

Email: geriatry@mail.ru

E V TRENEVA

Samara State Medical University

Email: geriatry@mail.ru

V A KONDURCEV

Samara State Medical University

Email: info@samsmu.ru

References

  1. Антипов О.И., Неганов В.А. Анализ и прогнозирование поведения временных рядов. - М.: Радиотехника, 2011. - 350 с.
  2. Аракчеев А.Г. Гурфинкель Ю.И., Певгов В.Г. Компьютерный капилляроскоп для неинвазивных исследований параметров циркулирующей крови // Московский хирургический журнал. - 2010. - № 5. - С. 27-30.
  3. Бархатов И.В. Оценка системы микроциркуляции крови методом лазерной допплеровской флоуметрии // Клиническая медицина. - 2013. - № 11. - С. 21-27.
  4. Ботоева Н.К., Хетагурова Л.Г., Рапопорт С.И. Заболеваемость инфарктом миокарда во Владикавказе в зависимости от солнечной и геомагнитной активности // Клиническая медицина. - 2013. - № 10. - С. 28-34.
  5. Гаврилов А.О. Вопросы фундаментальной гемоагрегатологии - биоэнергетика агрегатного состояния крови. - М.: Изд - во НИИК ХК, 2005. - 98 с.
  6. Давыдкин И.Л., Бакшеев М.Г., Кириченко И.А. Клинико-диагностическое значение нарушений микроциркуляции у пациентов с гипертоническими кризами // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2014. - Т. 16. - № 5(4). - С. 1269-1272.
  7. Дашиева Д.А. Влияние динамики солнечной активности на состояние сердечно-сосудистой системы человека в условиях Восточного Забайкалья // Современные наукоемкие технологии. - 2007. - № 4. - С. 73-77.
  8. Захарова Н.О. Значение нарушений в системе агрегатного состояния крови в развитии сердечно-сосудистых заболеваний в условиях физиологического и ускоренного старения/ Н.О. Захарова, А.В. Николаева, С.И. Бердяшкина, Е.В. Тренева, О.Н. Ивкина, Е.В. Кирилина, Е.А. Овчинникова, Д.П. Курмаев, К.А. Рослякова, С.В. Чичерина // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2014. - Т. 16. - № 5. - С. 857-859.
  9. Кирилина Е.В. Средний объем тромбоцитов как прогностически неблагоприятный маркер у гериатрических больных ишемической болезнью сердца, осложненной фибрилляцией предсердий // Аспирантский вестник Поволжья. - 2014. - № 5-6. - С. 10-14.
  10. Козлов В.И. Современные тенденции развития лазерной допплеровской флоуметрии в оценке микроциркуляции тканей // Применение лазерной доплеровской флоуметрии в медицинской практике: матер. I Всерос. симпозиума. - М., 1996. - С. 3-12.
  11. Красников Г.В. Статистический анализ вариабельности осцилляций периферического кровотока // Применение лазерной доплеровской флоуметрии в медицинской практике: матер. III Всерос. Симпозиума. - М., 2000. - С. 25-28.
  12. Крупаткин А.И., Сидоров В.В. Лазерная допплеровская флоуметрия. Микроциркуляции крови: Руководство для врачей. - М.: Медицина, 2005. - 256 c.
  13. Курмаев Д.П. Влияние гелиогеофизических факторов на организм больных ИБС пожилого и старческого возраста // Аспирантские чтения - 2010: материалы докл. Всерос. конф. «Молодые ученые - медицине». - Самара: ГОУ ВПО «СамГМУ Росздрава», 2010. - С. 71-73.
  14. Курмаев Д.П., Захарова Н.О. Факторы метеочувствительности к геомагнитным возмущениям у престарелых пациентов, страдающих ишемической болезнью сердца // Противоречия современной кардиологии: спорные и нерешенные вопросы: материалы V Всерос. конф. - Самара, 2016. - С. 64-65.
  15. Ораевский В.Н. Медико-биологические эффекты естественных электромагнитных вариаций // Корреляции биологических и физико-химических процессов с космическими и гелиогеофизическими факторами: 4-й Междунар. Пущинский симпозиум. - Пущино, 1996. - С. 39-42.
  16. Применение лазерной допплеровской флоуметрии в медицинской практике: материалы IV Всерос. симпозиума (Пущино, 14-16 мая 2002 г.). - Тула: Изд-во Тул. гос. пед. ун-та им. Л. Н.Толстого, 2002. - 175 с.
  17. Пятин В.Ф. Физиология человека. - Самара: Самарский дом печати, 2002. - 416 с.
  18. Северцов А.С. Основы теории эволюции. - М.: Изд-во МГУ, 1987. - 320 с.
  19. Тренева Е.В. Особенности состояния микроциркуляторного русла у ветеранов боевых действий, страдающих артериальной гипертонией // Аспирантский вестник Поволжья. - 2014. - № 5-6. - С. 19-22.
  20. Binzoni T. Absorption and scattering coefficient dependence of laser-Doppler flowmetry models for large tissue volumes // Physics in medicine and biology. - Switzerland, 2006. - № 51. - Vol. 311-333.

Copyright (c) 2017 KURMAEV D.P., BULGAKOVA S.V., ZAKHAROVA N.O., TRENEVA E.V., KONDURCEV V.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies