Варіанти волемія головного мозку у дорослих - системний аналіз церебрального кровообігу людини
Варіанти Волемія головного мозку у дорослих людей.
Наступним етапом системного аналізу отриманої інформації було визначення варіантів сумарного пульсового кровонаповнення Волемія головного мозку.
З цією метою було досліджено фізіологічна варіабельність параметрів, що характеризують сумарну пульсове кровонаповнення церебральних судин.
Відповідно до сучасних уявлень оптимальний рівень церебрального кровообігу в різних умовах життєдіяльності людини в значній мірі забезпечується функцією великих і середніх церебральних (переважно магістральних і піальних) судин (Демченко І.Т., 1983 Cockcroft J.R. et al., 1994).
Як критерій - класифікатора варіанти Волемія головного мозку використаний реографічний систолічний індекс (РСІ) оскільки, будучи інтегративним показником мозкової гемодинаміки, він відображає сумарне пульсове кровонаповнення церебрального басейну, а його визначення не викликає методичних труднощів.
З урахуванням нормального характеру розподілу величин РСІ в генеральної сукупності обстежених в справжніх дослідженнях використаний алгоритм виділення типів по сигмального відхилень від середнього арифметичного, запропонований Л.К. Гаврикова (1993). Виявлена можливість виділення трьох варіантів Волемія головного мозку: нормоволемічної (РСІ = 0,67 Ом + 0,3 сигми), гіперволемічна (з перевищенням середнього більш ніж на 0,4 сигми), гіповолемічного (величини РСІ нижче середнього рівня більш ніж на 0, 4 сигми) (табл. 5).
Алгоритм визначення варіантів Волемія головного мозку представлений на малюнку 6.
Мал. 6. Визначення варіантів Волемія головного мозку по величинам реографического систолічного індексу (РСІ).
Характеристика класифікатора варіантів Волемія головного мозку дорослих і дітей другого дитинства представлена в таблиці 5. Абсолютні величини показників системної гемодинаміки і церебрального кровообігу у дорослих людей з нормо-, гіпо- та гіперволемічна варіантами наведені в таблиці 6.
У людей з нормоволемічної варіантом церебрального кровообігу величини сумарного пульсового кровонаповнення і тонусу артерій головного мозку відповідають віковим нормам (Raskob G.E., Hull R.D., Pineo G.F., 1995). Значення Їм / о та Км також не мають істотних відмінностей від вікових нормативів. Однак показник венозного відтоку (ВО) дещо підвищений (на 7,9%) в порівнянні з нормативами, які приводилися в літературі (Яруллин Х.Х., 1983 Сидоренко Г.І., 1994) (табл. 6).
Таблиця 5
Варіанти церебрального кровообігу у дорослих і дітей другого дитинства
Примітка: достовірність відмінностей величин РСІ між групами відзначена знаком "*"
Таким чином, у людей з нормоволемічної варіантом церебрального кровообігу в умовах нормального артеріального припливу крові до регіону спостерігається деяке утруднення її венозного відтоку. У той же час, ефективність механізмів підтримки адекватного кровопостачання головного мозку у них висока. Необхідний рівень регіонарного кровотоку забезпечується механізмами регуляції тонусу артерій великого, середнього і дрібного діаметру церебрального басейну.
Аналіз величин параметрів системної гемодинаміки і системного артеріального тиску не виявив їх відхилень від вікових нормативів. Таким чином, хроно- і інотропним компоненти серцевої діяльності у молодих обстежуваних в кліностазе, знаходяться в зоні оптимальної регуляції.
Таблиця 6.
Параметри церебрального кровообігу і системної гемодинаміки дорослих обстежуваних в кліностазе (М + m).
Примітки. 1. Вид аналізу - буквами позначені: А - системний артеріальний тиск-
Б - системна гемодінаміка- В - церебральний кровообращеніе- Г - церебральна фракція кровообігу.
2. Знаком &ldquo- *&rdquo- відзначені показники, достовірно відрізняються від своїх значень у дорослих з нормоволемічної варіантом.
Дослідження структури кореляційних зв`язків показників церебральної та системної гемодинаміки підтверджує це припущення. У
обстежуваних виявлено зворотні кореляції В / А - МСБН, РСІ - Їм / о, РСІ - АДС, РСІ - АДД, РСІ - СГД, Км - СГД, Имо - ЧСС.
Можна припустити, що механізм регуляції тонусу великих магістральних артерій головного мозку і судин регіонарного мікроцірку- ляторной русла узгоджені, що стабілізує пульсове кровонаповнення церебрального басейну. У людей з нормоволемічної варіантом церебрального кровообігу в кліностазе механізми ауторегуляції пульсового кровонаповнення мозкових судин ефективні, оскільки забезпечують сталість церебральної фракції кровообігу при змінах системного АТ.
Отримані дані дозволяють прийти до висновку, що нормоволемічної варіант церебральної гемодинаміки в кліностазе характеризується збалансованістю механізмів ауторегуляції тонусу мозкових судин, а так же механізмів регуляції системної гемодинаміки, що забезпечує стабільність системного артеріального тиску.
У людей з гіповолемічного варіантом, в кліностазе величини РСІ, МСБН, ССМН, істотно (на 25,4, 13,0, 15,6%) нижче, а ВНРВ - вище на 5,6% ніж у осіб з нормоволемічної варіантом. Значення Имо на 16,9% нижче, ніж у обстежуваних з нормоволемічної варіантом. Однак абсолютні величини ДІ, РДІ, В / А, ВО, Км в групах не розрізняються (див. Табл. 6).
Таким чином, у людей з гіповолемічного типом зменшення сумарного пульсового кровонаповнення в порівнянні з нормоволемічної варіантом обумовлено, мабуть, селективним підвищенням тонусу церебральних артерій великого і середнього діаметру, в той час, як тонус магістральних артерій, що приносять кров в регіон, у людей з гиповолемическим типом нижче. Умови мікроциркуляції і венозного відтоку у обстежуваних з нормо-і гіповолемічного варіантами церебрального кровообігу в кліностазе не мають істотних відмінностей. Незважаючи на низький рівень відносних величин церебральної фракції кровообігу, абсолютний обсяг церебрального кровотоку у людей з низькою Волемія головного мозку, достатній для забезпечення метаболічних потреб регіону, що зумовлено системними механізмами оптимізації кровообігу головного мозку. Підтвердженням цього є те, що в гиповолемическом варіанті (в порівнянні з нормоволемічної) вище СГД (на 8,9%). Істотно вище у них величини АДД і АДС (на 12,3 і 5,1%). Люди з гіповолемічного варіантом відрізняються великими величинами СОК, МОК, Млж (відповідно, на 9,0, 14,0, 19,8%) (див. Табл. 6).
Незважаючи на реґіонарну гиповолемию показники инотропной, насосної функцій серця, потужність лівого шлуночка у людей з гіпово- полемічного варіантом в порівнянні з нормоволемічної варіантом вище. Можна припускати, що регіонарна гіповолемія в умовах кліностазе обумовлена не системними факторами, а механізмами ауторегуляції тонусу і пульсового кровонаповнення церебральних судин.
Дійсно, у людей з гіповолемічного варіантом домінують прямі кореляції ССМН - МСБН, ССМН - РСІ, ССМН - ВО, РСІ - Имо. Отже переважний механізм регуляції сумарного пульсового кровонаповнення церебральних судин, що підтримує мозковий кровотік на порівняно низькому рівні, а також стабілізуючий венозний відтік з регіону реалізується головним чином за допомогою зміни тонічного напруги стінок внутрішньомозкових артерій середнього діаметру.
Однак у людей з гіповолемічного варіантом сформовано безліч прямих кореляцій між фракцією церебрального кровообігу (Км) і показниками, що характеризують діяльність серця: Км - СОК, Км - МОК, Км - СІ, Км - ОСВ, Км - Млж. Сформовано зворотні взаємозв`язки В / А - ЧСС, В / А - МОК, В / А - СІ, ДІ - ЧСС, ДІ - СІ.
Отже, результати аналізу виявляють значне напруження і невисоку ефективність механізмів ауторегуляції церебрального кровообігу у людей з гіповолемічного варіантом в кліностазе. У них спостерігається певна неузгодженість механізмів оптимізації тонусу судин мікроциркуляторного русла головного мозку і инотропной функції серця.
У людей з гіперволемічна варіантом в кліностазе величини РСІ, ВНРВ, МСБН, ССМН, Їм / о, км достовірно вище (на 38,8, 5,6, 31,6, 28,5 і 20,0%), а ВО - нижче (на 26,6%), ніж у людей з нормоволемічної варіантом (див. табл. 6).
Таким чином, у людей з гіперволемічна варіантом, підвищений рівень сумарного пульсового кровонаповнення судин головного мозку обумовлений зменшенням тонусу магістральних артерій, що приносять кров в регіон головного мозку, великих і середніх артеріальних судин. У той же час тонус мікроциркуляторних судин у людей обох груп достовірними відмінностями не володіє. У людей з гіперволемічна варіантом церебрального кровообігу в кліностазе умови венозного відтоку крові з церебрального регіону більш сприятливі, ніж у людей з нормоволемічної варіантом, що, мабуть, обумовлено центральними механізмами, що забезпечують венозний повернення крові до серця. Значне зниження тонусу внутрішньомозкових артерій середнього діаметру, сприяє суттєвому зростанню кровонаповнення регіону головного мозку.
Важливо підкреслити, що параметри, що характеризують системний артеріальний тиск, АДС, АДД, АДП, СГД у людей з нормо-і гіперволемічна варіантами церебрального кровообігу в кліностазе близькі за своїми величинам. Незначно відрізняються величини ССІ, ОСВ, Млж, ОПС. Однак у людей з гіперволемічна варіантом ЧСС на 8,1% нижче, а СОК на 3,9% вище, ніж у людей з нормоволемічної варіантом (див. Табл. 6). Таким чином, особливості церебральної гемодинаміки в гіперволемічна варіанті є наслідком проявів місцевих механізмів регуляцій мозкового кровотоку, особливо тонусу великих мозкових артерій.
Аналіз поліпараметріческіх взаємозв`язків підтверджує це припущення. У людей з гіперволемічна типом в організації поліпа- раметріческіх взаімосодействіе домінують взаємозв`язку сумарного пульсового кровенаполенія і тонусу великих і середніх церебральних артерій РСІ - МСБН, РСІ - ССМН, ССМН - АПСТ, МСБН - ВПСТ. Отже, сумарний пульсове кровонаповнення церебрального басейну переважно визначається рівнем тонусу великих судин мозку.
Взаємозв`язку параметрів церебральної та системної гемодинаміки в гіперволемічна варіанті мають головним чином пряму спрямованість. Сформовано прямі кореляції АДП - РСІ, АДП - МСБН, АДП, ССМН. Ще одну групу складають прямі кореляції ДІ - ПІ, ДІ - СОК, В / А - ПІ, В / А - СОК, В / А - Млж. Виявлено зворотні кореляції ВО - СОК, ВО - ОПВ.
Таким чином, у людей з гіперволемічна варіантом механізми ауторегуляції тонусу великих і середніх артерій головного мозку в кліностазе досить ефективні, оскільки забезпечують адекватні зміни тонусу церебральних артерій дрібного калібру при зростанні инотропной і насосної функцій серця. Це, в кінцевому підсумку, мабуть, обумовлює стабілізацію (нормальний рівень) венозного відтоку крові з церебрального регіону.
Результати проведених досліджень дозволяють зробити висновок, що молоді здорові особи з нормо-, гіпо- та гіперволемічна варіантами церебрального кровообігу відрізняються в першу чергу величинами сумарного пульсового кровонаповнення церебральних судин, тонусом великих і середніх артерій головного мозку.
Механізми ауторегуляції церебрального кровообігу також різні, що видно з результатів кластерного аналізу поліпараметрі- чеських взаімосодействіе церебрального і системного кровообігу.
У людей з нормоволемічної варіантом сумарне пульсове кровонаповнення мозкових судин, відносна і абсолютна фракції церебрального кровообігу спільно з параметрами системного АТ утворюють автономний кластер. Тонус великих і дрібних артерій складають другий кластер. Тонус середніх артерій і венозний відтік крові з церебрального басейну утворюють третій кластер.
Таким чином, механізми ауторегуляції церебрального кровообігу у людей з нормоволемічної варіантом ефективні. Вони забезпечують переважно стабілізацію тонусу великих і дрібних артерій головного мозку. Зміни системної гемодинаміки незначно впливають на церебральну фракцію кровообігу і венозний відтік крові з регіону.
У людей з гіповолемічного варіантом абсолютна церебральна фракція кровообігу знаходиться в складі кластера сформованого показниками системної гемодинаміки. Цей кластер взаємопов`язаний з кластером тонусу дрібних церебральних артерій і артеріол, венозного відтоку крові. Тонус великих, середніх церебральних судин і відносна церебральна фракція кровообігу утворюють автономний кластер.
Отже у людей з гіповолемічного варіантом в кліностазе механізми ауторегуляції абсолютної величини церебральної фракції кровообігу менш ефективні, ніж у людей з нормоволемічної варіантом. У гиповолемическом варіанті регуляція тонусу великих і дрібних артерій головного мозку неузгоджені.
У людей з гіперволемічна варіантом тонус дрібних церебральних артерій, абсолютна величина церебральної фракції кровообігу і показники системної гемодинаміки утворюють автономний кластер. Параметри тонусу великих і середніх артерій церебрального басейну, сумарного пульсового кровонаповнення відносяться до іншого класу.
Таким чином у людей з гіперволемічна варіантом в кліностазе формується значна напруга механізмів ауторегуляції переважно тонусу судин мікроциркуляторного русла головного мозку. Однак ефективність місцевих механізмів регуляції церебральної фракції кровообігу у людей з гіперволемічна варіантом невелика. Для забезпечення оптимального рівня мозкового кровотоку у них домінуюче значення має організація системної гемодинаміки.
Найбільшою мірою механізми ауторегуляції церебрального кровообігу збалансовані і охоплюють всі ланки судинного басейну головного мозку у людей з нормоволемічної варіантом. Механізми ауторегуляції церебрального кровообігу у людей з гіпово- полемічного варіантом виражені в меншій мірі і забезпечують переважно зміни тонусу мозкових артерій великого і середнього діаметру. У людей з гіперволемічна варіантом контур ауторегуляції охоплює переважно судини мікроциркуляторного русла. Однак ауторегуляция церебральної фракції кровообігу у них недостатньо ефективна.
Організація системної гемодинаміки також різниться у людей з нормо-, гіпо- та гіперволемічна варіантами церебрального кровообігу. У порівнянні з нормоволемічної варіантом, гіповолемічний варіант відрізняється великими величинами параметрів системного АТ, систолічного об`єму крові, потужності лівого шлуночка серця. Відмінності між нормо-і гіперволемічна варіантами не великі.
Таким чином, особливості варіантів церебрального кровообігу обумовлені:
- відмінностями тонусу великих і середніх церебральних артерій;
- структурою взаємин системних і регіонарних механізмів стабілізації церебральної фракції кровообігу;
- організацією та ієрархією механізмів регуляції венозного відтоку крові з басейну головного мозку.
