Во все времена вопросы, связанные с воздействием экстремальных факторов на функции организма, его органов и систем привлекали пристальное внимание теоретиков и практиков медицины [2,3,6].
В повседневной жизни человек подвергается воздействию многих стрессорных факторов. Однако проблема сочетанного воздействия иммобилизации и гипотермии на организм животного, и в особенности на его кардиореспираторную систему, остается до сих пор недостаточно изученной.
Цель исследования. В данной работе была поставлена цель изучить состояние легочной гемодинамики при одновременном моделировании у экспериментальных животных гипотермии и гипокинезии.
Материалы и методы исследования
Исследования проводились на 20 (из них 10 контрольных) белых беспородных крысах массой от 160 до 250 г.
Комбинированное влияние гипокинезии и гипотермии моделировалось путем помещения испытуемых крыс в сконструированную нами камеру объёмом 80 см3, имеющую сообщение с внешней средой в течение 6 часов, на протяжении 10 дней при температуре +3 +4°С [1].
Регистрация лёгочной гемодинамики проводилась c помощью записи реограммы (РГ) на приборе РПГ2 – 02 по модифицированной нами методике [4,5]. Анализировались артериальное давление (АД), качественные и количественные характеристики реографической кривой, позволявшие судить об особенностях легочного кровотока на разных участках сосудистого русла. Рассчитывались амплитудные показатели систолической (Ас, мОм) волны реограммы, свидетельствовавшие об уровне кровенаполнения и тонусе сосудов. Временные показатели РГ – длительность пресистолической (Т, мс), систолической (Ас, мс) и диастолической (Ад, мс) волн отражали период напряжения миокарда, время изгнания крови и состояние венозного кровотока соответственно.
Статистическая обработка результатов проводилась с помощью пакета статистических программ IBMSPSSStatistics 21.
Результаты исследования и их обсуждение
РГ контрольных животных имела правильную конфигурацию и представляла собой повторяющиеся, идентичные по форме и амплитуде пульсовые волны. В первый час сочетанного воздействия иммобилизации и гипотермии амплитуда основной волны (Ас) РГ снизилась на 18,2 %, высота венозной волны уменьшилась на 7,6 %, период Т снизился на 9,8 %. Все эти данные говорили об умеренном увеличении тонуса лёгочных сосудов, уменьшении кровенаполнения лёгочной ткани (таблица).
Динамика основных показателей РГ в ходе шестичасовой гипотермии на фоне иммобилизации
|
Показатель |
Контроль |
1 час |
2 час |
3 час |
4 час |
5 час |
6 час |
|
Ас, мОм |
69,0±0,8 |
56,3± 2,4* |
49,8± 2,0*° |
43,4± 1,6*° |
51,6± 1,8*° |
58,4± 1,7*° |
63,2± 2,5* |
|
Ас, мс |
80,7±0,5 |
76,3± 1,8 |
74,1± 1,0* |
72,2± 0,9* |
73,9± 1,5* |
75,2± 1,3* |
78,8± 2,0 |
|
Ад, мс |
194,7± 1,0 |
178,1± 3,0* |
162,2± 2,7*° |
158,7± 1,5* |
167,5± 2,3* |
189,8± 2,1*° |
194,3± 2,6 |
|
Т, мс |
285,7± 1,0 |
255,5± 3,3* |
244,8± 3,5* |
243,2± 5,9* |
247,1± 5,4* |
272,3± 4,7 |
285,1± 7,5 |
Примечание. *– достоверность различия показателей с исходным уровнем р<0,01; ° – достоверность различия показателей с предыдущим измерением р < 0,01.
В течение следующего часа Ас продолжала снижаться на 27,6 % относительно первоначальных показателей, а систолическая фаза на 8,5 %. Диастолическая фаза и период Т укорачивались на 15,9 % и 13,6 %. Сохранялась тенденция к повышению показателя тонуса сосудов. К исходу второго часа исследований он увеличился на 13,3 %.
К концу третьего часа Ас снижалась на 12,9 % в сравнении с уровнем данного показателя через два часа. Продолжительность систолической фазы уменьшилась на 10,9 %, а диастолической – на 17,7 %. Период Т оставался без изменений.
В последующие часы эксперимента наблюдалась картина компенсации нарушений легочного кровообращения, о чем свидетельствовало повышение Ас: после четвертого часа – на 18,9 %, на пятом – 13,2 %, на шестом часе – на 8,2 %. Ас во время иммобилизации на четвертый-шестой часы имела тенденцию к удлинению и в течение трех последних часов исследования увеличилась на 6,6 мс. Диастолический период во второй половине исследований удлинился на 16,0 %. Уровень данного показателя во время последнего определения оказался практически равным исходному. Период Т удлинялся в течение всей второй половины эксперимента, что обеспечило к его завершению полную нормализацию данного показателя. Тонус сосудов на четвертом часу комбинированного стресса также имел тенденцию к снижению, сохранявшуюся на пятом и шестом часу исследований.
Следует отметить, что после шестого часа уровень практически всех показателей приближался к исходным значениям. Полное восстановление основной волны РГ, продолжительности систолической и диастолической фаз, тонуса сосудов наблюдалось в период от 30 минут до одного часа после снятия иммобилизации и начала согревания животных.
В первые три часа у подопытных животных наблюдалось повышение уровня АД, наиболее резкое в течение первого часа (на 8,6 %, р < 0,01) и менее резкое на втором и третьем часу. Уровень максимального повышения АД достиг 118,0 ± 1,3 мм рт. ст. и составил 14,0 %. Далее во второй половине шестичасового иммобилизационного стресса на фоне гипотермии зарегистрировано постепенное понижение АД, составившее 4,6 % после четвертого часа, 4,5 % – после пятого и 2,1 % после шестого.
Частота сердечных сокращений достигала своего максимума на 3 часу сочетанного стресса (увеличение на 16,5 %, р < 0,01), а в дальнейшем сменялась тенденцией к понижению и к концу шестого часа приближалась к показателям контрольных крыс.
Результаты проведенного нами корреляционного анализа свидетельствуют о наличии достоверных взаимосвязей между показателями легочной и системной гемодинамики в ходе иммобилизационного стресса на фоне гипотермии. Наиболее достоверный уровень коэффициентов корреляции наблюдается во время развития максимальных нарушений в обеих подсистемах гемоциркуляции (во второй и третий часы исследований).
Выводы
Изменения легочного кровообращения при комбинированном стрессе, обусловленном гипотермией на фоне иммобилизации, выявили следующие закономерности: уменьшение кровенаполнения, повышение тонуса сосудов прекапиллярного русла легких и венозный застой крови в малом круге кровообращения. Легочная гемодинамика изменяется однонаправленно у всех животных (лишь в 10 % опытов отмечается недостоверное снижение тонуса легочных сосудов с увеличением локального кровенаполнения легочной ткани).