Теоретичні узагальнення отриманих результатів - системний аналіз церебрального кровообігу людини

1. Церебральна вазоконстрикція і веноартеріальние механізми регуляції припливу крові до регіону головного мозку в типах і варіантах кровообігу останнього.

Результати наших досліджень дозволяють припустити існування двох різновидів регионарной вазоконстрикції у здорових людей, які спостерігаються, зокрема, в умовах антиортостаз у людей з різними варіантами церебрального кровообігу (див. Рис. 11):

1. Селективні віно-артеріальні (венулярних-артеріолярное) механізми (констрикція резистивних судин головного мозку). їх &ldquo-включення&rdquo-, мабуть, здійснюється у формі &ldquo-миогенной&rdquo- ендотелій- залежною реакції в разі підвищення тиску крові в регіонарних венулах (Vassanelli C., Menegatti G., Molinari J. et al., 1994). (В даний час поряд дослідників доведено, що ендотелій прекапілярних судин володіє власною чутливістю до змін внутрішньосудинного тиску (James MA, Watt PA, Potter JF et al., 1996 Pirotton S., 1996- Schiffrin EL, Deng LY, Sventek P., 1996- Гогин Е.Е., 1997)). Ці механізми є неспецифічними, не залежними від типології регіонарного і системного кровообігу. Вони характерні для здорових людей різних вікових груп.
2. Неселективна констрикція регіонарних резистивних судин і артерій розподілу. Мабуть, глибинними причинами підвищення тонусу великих і середніх церебральних артерій є міогенна реакція їх стінок у відповідь на збільшення абсолютних значень тиску крові всередині судини і, можливо, підвищення швидкості наростання внутрішньосудинного тиску. Констрикцію великих артерій регіону може зумовити поширення ендотелій-залежної реакції мікросудин головного мозку в ретроградним напрямку. Підвищення тонусу великих і середніх артерій є специфічним, істотно залежать від типу кровообігу і варіанти Волемія головного мозку механізмом обмеження припливу крові до регіону, зниження церебральної фракції кровообігу.

В результаті справжніх досліджень встановлено чітку залежність - &ldquo-градієнт&rdquo- констрикції великих і середніх церебральних артерій (судин розподілу) в антиортостаз від їх вихідного тонусу в умовах фізіологічного спокою. У людей з гіповолемічного варіантом, вихідний тонус великих і середніх артерій головного мозку високий, внаслідок цього в антиортостаз регіонарна вазоконстрикция відсутня. Для гіперволемічна варіанту, що відрізняється початково низьким тонусом великих церебральних артерій, характерна констрикція судин розподілу в антиортостаз.
Антиортостатическом вплив є чинником, що сприяє перерозподілу крові в організмі. Збільшується приплив крові до серця по венах нижніх кінцівок і черевної порожнини. Збільшення припливу крові до серця тягне за собою ряд змін системної гемодинаміки: підвищення хронотропной, инотропной, насосної функцій серця, зростання середнього гемодинамічного тиску. Ступінь цих змін залежить від вихідної організації функціональної системи оптимізації системного АТ і має виражені відмінності у людей з ЕУ, гіпо-, гіперкінетичним типами

Мал. 11. Механізми регуляції відтоку крові з церебрального басейну в антиортостаз.
Примітка: штриховий лінією виділені механізми регуляції, що визначають типологічні особливості гемодінамікі- знаки &ldquo- +&rdquo- і &ldquo--&rdquo- позначають позитивні та негативні впливи на відтік крові з церебрального басейну.
системної гемодинаміки. Значна реорганізація системного кровообігу в антиортостаз може негативно впливати на відтік крові з церебрального басейну.
Виявлена закономірність змін тонусу церебральних артерій простежується у людей різного віку. Однак, &ldquo-поріг&rdquo- включення механізмів підвищення тонусу великих артерій головного мозку у дітей другого дитинства нижче, ніж у дорослих. У дітей описувані вазомоторні реакції можливі при середній і високій Волемія головного мозку. У дорослих вони мають місце, головним чином, в гіперволемічна варіанті.
У типах церебрального кровообігу (типах регионарной мікроциркуляції) особливості змін тонусу великих і середніх церебральних артерій більш складні і істотно розрізняються у дорослих і дітей. Констрикція артерій розподілу в антиортостаз найбільш імовірна у дорослих людей з гіпертонічним типом кровообігу головного мозку. У цих осіб вона, мабуть, являє собою додатковий механізм обмеження припливу крові в церебральний басейн при недостатній ефективності механізмів регуляції тонусу резистивних артерій головного мозку і венозного відтоку крові. Констрикція великих і, особливо, середніх церебральних артерій розвивається в антиортостаз у дітей другого дитинства з різними типами церебрального кровообігу, будучи істотним чинником протидії венозного застою крові в цих умовах.
Визначення типу церебрального кровообігу дозволяє прогнозувати погіршення умов венозного відтоку крові з регіону, ймовірність її церебрального венозного застою в антиортостаз. У дорослих людей і дітей другого дитинства найбільш сприятливим в цьому відношенні є гіпотонічний тип церебрального кровообігу, а найменш сприятливим - гіпертонічний і нормотоніческій тип.

1. Регіонарний віно-артеріальний судинний комплекс у здорових людей і інформативність визначення типів і варіантів церебральної гемодинаміки. Аналітична фізіологія регіонарного кровообігу людини.

За результатами справжніх досліджень найбільш інформативним для вивчення особливостей змін регіонарного венозного відтоку крові при гравітаційних впливах на серцево-судинну систему людини є визначення варіанту Волемія головного мозку. Встановлено, що виражені утруднення венозного відтоку в антиортостаз у дорослих і дітей найбільш рідко зустрічаються в нормоволемічної варіанті. У той же час у дорослих найбільш часто ознаки погіршення венозного відтоку крові зустрічаються в гіперволемічна варіанті, а у дітей в гіпо- та гіперволемічна варіантах.
Таким чином, регуляція церебральної гемодинаміки має ряд особливостей в залежності від типу і варіанта церебрального кровообігу. Тому лише спільне, комплексне визначення типів церебрального кровообігу, варіантів Волемія головного мозку і типів
системної гемодинаміки дозволяє оцінювати ефективність ряду основних ланок регуляції церебрального кровообігу у здорових людей (табл. 16).
Таблиця 16.
Типологічні особливості регуляції церебральної гемодинаміки

Примітка: рівень участі: +++ - високий, ++ - помірний, + - низький,
0 - відсутність.
Отримані в даній роботі дані суттєво доповнюють і розвивають уявлення про архітектуру функціональної системи оптимізації мозкового кровообігу (ФС ОМК). Нижче представлена можлива модель ФС ОМК людини в антиортостаз (рис. 12), побудована з урахуванням типологічної специфіки регуляції церебрального кровотоку.
Типи церебрального кровообігу і варіанти Волемія головного мозку не тотожні. Нами не виявлено чіткої відповідності певного типу і варіанта один одному. У дорослих людей з нормотоніческій типом частіше зустрічається гіперволемічна варіант церебрального кровообігу, в гипотоническом типі найбільш поширений гіповолемічний варіант, а в гіпертонічному типі - переважають гіпо і гіперволемічна варіанти. У дітей другого дитинства з нормотоніческій типом зустрічальність кожного варіанта Волемія приблизно однакова, в гипотоническом типі частіше зустрічаються нормоволемічної і гіповолемічний варіанти, а в гіпертонічному - переважає гіповолемічний варіант.

Мал. 12. Функціональна система оптимізації мозкового кровотоку у здорових людей в умовах антиортостаз.
Примітка: штриховий лінією виділені механізми, що мають відмінності в типах і варіантах церебрального кровообігу.
Таким чином у міру дорослішання розподіл варіантів Волемія в типах церебрального кровообігу змінюється, що є наслідком дозрівання основних гомеостатичних систем організму людини (Осадшая Л.Б., 1997). Заслуговує на увагу факт, що у людей з низьким тонусом судин мікроциркуляторного русла головного мозку часто виявляється гіповолемічний варіант кровонаповнення церебрального басейну. Мабуть, це є своєрідним компенсаторним механізмом, що запобігає надлишковий приплив крові в реґіонарну капілярну мережу за рахунок підвищення тонусу великих і середніх артерій.
Розподіл типів і варіантів церебрального кровообігу в типах системної гемодинаміки нерівномірно. У дорослих людей з еукінетичним типом частіше зустрічаються гіпотонічний тип, а також нормо-і гіповолемічний варіанти церебрального кровообігу. У гипокинетическом типі переважають нормотоніческій тип і гіперволемічна
варіант регіонарного кровообігу. У гиперкинетическом типі частіше поширені нормотоніческій тип і гіповолемічний варіант. Таким чином, у дорослих людей (в період стабілізації фізіологічних функцій) виявлена певна взаємозумовленість типів системної гемодинаміки і варіантів Волемія головного мозку. При зниженні інотропної та насосної функцій серця (в гипокинетическом типі) оптимальне кровопостачання мозку здійснюється головним чином за рахунок зменшення тонусу великих і середніх артерій регіону. В умовах зростання ролі серцевого компонента регуляцій системної гемодинаміки (в гиперкинетическом типі) спостерігається зворотна закономірність. Типологічні ознаки церебральної мікроциркуляції мають меншу взаємозв`язок з типологічними особливостями системної гемодинаміки.
У дітей другого дитинства взаємозумовленість типологічних властивостей церебрального кровообігу і типологічних особливостей системної гемодинаміки більше, ніж у дорослих. У гипокинетическом типі найбільш часто зустрічається гіпертонічний тип церебрального кровообігу, а в гиперкинетическом типі, відповідно - гіпотонічний. Мабуть, механізми ауторегуляції тонусу дрібних резистивних артерій у дітей другого дитинства, в порівнянні з дорослими недостатньо ефективні, функціонально &ldquo-незрілі&rdquo-. Це обумовлює тісний прямий взаємозв`язок загального периферичного судинного опору і тонусу резистивних артерій і артеріол головного мозку. У той же час механізми ауторегуляції тонусу великих артерій регіону у дітей досить ефективні.
На підставі викладених фактів можна припускати існування гетерохронности формування механізмів регуляції тонусу великих і дрібних артерій головного мозку в процесі дорослішання людини. Ефективні механізми регуляції тонусу великих судин головного мозку формуються раніше, а тонкі механізми регуляції мікроциркуляції в тканинах мозку досягають фізіологічного оптимуму, відповідно, пізніше.
В останні роки увагу дослідників все частіше залучають механізми гормон-рецепторного взаємодії на мембранах клітин резистивних судин різних органів (Muirhead EE, Brooks B., Byers LW, 1992 Vassanelli C., Menegatti G., Molinari J. et al., 1994- Schiffrin EL, Deng LY, Sventek P. et al., 1996 Шустов С.Б. і ін., 1997). Виявлено, що у хворих з прикордонною артеріальною гіпертензією в залежності від типу системної гемодинаміки є особливості чутливості рецепторів судинної стінки до деяких гормональних чинників (Яковлєв Г.М. та ін. 1991- Craven PA, De Rubertis FR, 1991 Яковлєв Г.М. , Карлов В.А., 1992).
Мабуть, типологічна специфіка церебрального кровообігу обумовлена особливостями розподілу рецепторного апарату ендотелію судин головного мозку, щільністю і чутливістю ендотелінових рецепторів регіонарних мікросудин.
Результати досліджень типологічних характеристик церебрального кровообігу у людей різного віку дозволяють сформулювати нові уявлення про аналітичну фізіології регіонарного кровообігу.
Основним завданням аналітичної фізіології є систематизація відомостей про вихідну (виявляється в умовах спокою) неоднорідності регіонарного кровообігу, на підставі яких виявляється можливим прогнозування його змін при різних функціональних впливах на серцево-судинну систему людини.
Аналітична фізіологія вивчає неоднорідність регіонарного кровотоку людини з позицій методології системного підходу, розробленого академіком П.К. Анохіним (1980). Методичним прийомом аналітичної фізіології є комплексний послідовний аналіз типологічних властивостей органного кровотоку і особливостей його варіантів. Основними етапами фізіологічного аналізу варіабельності регіонарного кровотоку є наступні (рис. 13):

1. Визначення типу органного кровообігу людини. Тип регіонарного кровообігу дозволяє досліджувати особливості механізмів регуляції регіонарної мікроциркуляції, що визначають специфіку метаболічного забезпечення органу в різних умовах життєдіяльності людини. Класифікатором типу регіонарного кровообігу може бути параметр, що характеризує тонус судин мікроціркуля- торного русла. Таким чином, тип регіонарного кровообігу визначає адекватність постачання тканин органу кров`ю.
2. Визначення варіанту Волемія (сумарного пульсового кровонаповнення) органу. Визначення варіанту Волемія дозволяє досліджувати особливості механізмів регуляції органного кровотоку в цілому, а також з`ясувати особливості взаємодій системних і місцевих механізмів регуляції інтенсивності регіонарного кровотоку. Класифікатором варіанти Волемія може бути показник, що характеризує реґіонарну фракцію кровообігу або тонус великих артерій органу. Варіант Волемія дозволяє досліджувати узгодженість механізмів регуляції артеріального припливу крові до регіону і її венозного відтоку.
3. Визначення типу системної гемодинаміки. Визначення типу системної гемодинаміки дозволяє досліджувати вплив змін параметрів системного кровообігу на органний кровотік.
4. Прогнозування змін регіонарного кровообігу при функціональних впливах на організм людини з урахуванням типологічних ознак органного кровотоку і системної гемодинаміки.

Мал. 13. Основні етапи типологічного аналізу регіонарного кровообігу людини.
Отримані в даній роботі дані дозволяють з позицій системного підходу дослідити гетерогенність церебрального кровообігу, механізмів ауторегуляції тонусу регіонарних судин, ієрархічного взаімосодействія факторів регуляції кровонаповнення головного мозку. Сформульовані уявлення про типах і варіантах церебрального кровообігу відкривають нові перспективи поглибленого вивчення найважливіших результатів діяльності серцево-судинної системи людини і можуть знайти широке застосування в клінічній практиці.