Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии
На правах рукописи
Евлахов
Вадим Иванович
Механизмы формирования венозного возврата
и его соотношения с лёгочной гемодинамикой
при сдвигах артериального давления
03.00.13 - физиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени
доктора медицинских наук
Санкт-Петербург
2009
Работа выполнена в Учреждении Российской академии медицинских наук
Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины Северо-Западного отделения РАМН
Научный консультант: академик РАМН, з.д.н. РФ,
доктор медицинских наук, профессор
Ткаченко Борис Иванович
Официальные оппоненты: з.д.н. РФ, доктор медицинских наук,
профессор осев Николай Андреевич
з.д.н. РФ, доктор медицинских наук,
профессор Петрищев Николай Николаевич
доктор медицинских наук, профессор
Хананашвили Яков Абрамович
Ведущая организация: Институт эволюционной физиологии
и биохимии РАН им. И.М. Сеченова,
Санкт-Петербург.
Защита состоится ЕЕЕЕЕЕЕ.. 200Е г. в ЕЕ. часов на заседании Диссертационного совета Д 001.022.03 при Научно-исследовательском институте экспериментальной медицины РАМН по адресу: 197376, Санкт-Петербург, Каменноостровский пр., 71.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Научно-исследо-вательского института экспериментальной медицины СЗО РАМН по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, 12.
Автореферат разослан ЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ. 200Е г.
Учёный секретарь
Диссертационного совета
доктор биологических наук, Л.В. Пучкова
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Исследование механизмов формирования венозного возврата крови к сердцу как в норме, так и при действии на организм экстремальных факторов внешней среды и развитии патологии кровообращения является актуальной проблемой современной физиологии сердечно-сосудистой системы (Ткаченко Б.И., 2005; Brengelman G.L., 2003; Bendjelit K., 2005; Meissner M.H. et al., 2007; Gelman S., 2008).
Поскольку в венозной системе содержится до 75% объёма крови (Ткаченко Б.И., 1979; 1984), то величина венозного возврата крови к сердцу будет являться определяющей в поддержании нормальных величин сердечного выброса и артериального давления (Ткаченко Б.И., 2005; Шмидт Р., Тевс Г., 2006; Ganong W.F., 2003; Gelman S., 2008). Однако, несмотря на обозначение в физиологии кровообращения ещё в 60-х - 70-х годах XX века комплекса сил, оказывающих влияние на венозный приток (Гайтон А., 1969; Фолков Б., Нил Э., 1976; Ткаченко Б.И., 1979; Krug H., Schlicher L., 1960), однозначного мнения о значимости каждого из факторов, участвующих в формировании венозного возврата крови к сердцу, в литературе нет.
Так, в исследованиях ряда авторов (Brecher G., Mixter G., 1953; Moreno A.H. et al., 1967; Bjursted H. et al., 1980; Bogren H.G., Buonocore M.H., 1999) отмечено увеличение кровотока по полым венам во время вдоха и снижение его во время выдоха, т.е. фазные колебания венозного притока при нормальном дыхании. Вместе с тем, в физиологической литературе практически не представлены данные о величине и характере сдвигов венозного возврата при изменении глубины дыхания, не только при смене фаз дыхания, а в более длительном временном интервале, что, естественно, не позволяет ответить на вопрос о степени зависимости венозного возврата от отрицательного внутригрудного давления.
В соответствии с концепцией А. Гайтона (Гайтон А., 1969; Guyton A.C., Jones C.V., 1973; Guyton A.C.,1990), утвердившейся в физиологической литературе (Морман Д., Хеллер Л., 2000; Шмидт Р., Тевс Г., 2006; Little R.C., 1985; Vander A.J., Sherman J.H., Luciano D.S., 1987; Berne R.M., Levy M.N., 1997; Mukkamala R., 2002; Ganong W.F., 2003), движущей силой венозного возврата является градиент давлений между средним давлением наполнения в сосудистой системе и давлением в правом предсердии. Согласно теории А. Гайтона между величинами правопредсердного давления и венозного возврата имеет место обратно пропорциональная зависимость: повышение давления в правом предсердии приводит к снижению венозного притока. Однако клинические наблюдения (Грицюк А.И., 1985; Nagueh S.F. et al., 1996; Barbier P. et al., 1999; Drazner M.H. et al., 1999; Convertino V.A. et al., 2001; Gorgulu S. et al., 2003) свидетельствуют о том, что при функциональных нагрузках на систему кровообращения (постуральные реакции, проба Вальсальвы и др.) величина и направленность сдвигов давления в правом предсердии не всегда может быть связана линейно с величиной и характером изменений венозного возврата крови к сердцу, что отмечено на насосных моделях (Grodins F.S. et al., 1960; Suga H., 1988; Mukkamala R., 2002). Экспериментальные же данные о характере взаимосвязи венозного возврата и давления в правом предсердии в условиях интактного кровообращения при сдвигах артериального давления в литературе практически отсутствуют.
В целостной сердечно-сосудистой системе венозный возврат характеризует суммарный объём крови, притекающей к сердцу по верхней и нижней полым венам с разными величинами (соответственно 33% и 67% от суммарного притока) встречных кровотоков по ним. Однако немногочисленные сведения, имеющиеся в физиологической литературе (Самойленко с соавт., 1979; Самойленко А.В., 2001; Самойленко А.В., Юров А.Ю., 2004; 2006; Bogren H.G., Buonocore M.H., 1999; Aybakan C., Ozkutlu S., 2003) о характере и величине изменений кровотоков по полым венам в ответ на применение нейрогуморальных стимулов не позволяют ответить на вопрос о характере взаимосвязей кровотоков по полым венам с правопредсердным давлением, а также роли динамических соотношений кровотоков по полым венам в формировании венозного возврата крови к сердцу.
Анализ данных физиологической литературы (Гриппи М., 1997; Barrington K.J., 2001; Jaillard S. et al., 2001; Cheng Ch.P. et al., 2004; Kaye A.D. et al., 2004) показал также, что в ней слабо освещён вопрос о характере соотношений венозного возврата и лёгочной гемодинамики при изменениях артериального давления в условиях интактной сердечно-сосудистой системы. Вместе с тем, что в малом круге кровообращения должны существовать физиологические механизмы, обеспечивающие поддержание низкого сопротивления лёгочных сосудов и быструю перекачку крови из венозного резервуара в систему высокого давления. Однако в литературе отсутствуют сведения о характере взаимосвязи давления и кровотока в лёгочной артерии, а также лёгочного сосудистого сопротивления при сдвигах артериального давления, сопровождающихся изменениями венозного притока. Предложенные же рядом авторов (Tyberg J.V., 2002; Bergelman G.L., 2003; Uemura K. et al., 2004) модели гемодинамических соотношений венозного возврата и лёгочного кровотока применимы лишь в узком диапазоне линейных приближений или же в условиях стабилизации одного из изучаемых параметров.
Несмотря на то, что в физиологической литературе отмечена возможность сдвигов давления в лёгочной артерии и лёгочного кровотока в ответ на изменения давления в левом предсердии (Albert R. et al., 2003; Gheng Ch.P. et al., 2004; Kapoor A. et al., 2004; Gorgulu S. et al., 2003; Hedenstierna G., 2005), сведения о характере взаимосвязей указанных показателей при сдвигах артериального давления и венозного возврата крови к сердцу в литературе также практически не представлены. Кроме того, в литературе отсутствует экспериментальный анализ характера соотношений венозного возврата и сердечного выброса с давлением в правом и левом предсердиях в условиях прессорных и депрессорных сдвигов артериального давления.
Таким образом, представленные данные литературы свидетельствуют, что изучение механизмов формирования венозного возврата крови к сердцу, равно как и вопрос о характере соотношений венозного притока и лёгочной гемодинамики при сдвигах артериального давления в условиях целостного кровообращения является актуальной проблемой физиологии сердечно-сосудистой системы.
Цель исследования:
Целью исследования явилось изучение механизмов формирования венозного возврата крови к сердцу и характера его взаимосвязей с лёгочной гемодинамикой при действии на систему кровообращения прессорных и депрессорных гуморальных стимулов.
Задачи исследования:
1. Выяснить степень участия отрицательного внутригрудного давления и присасывающей функции правого предсердия в формировании венозного возврата крови к сердцу.
2. Изучить направленность и величины изменений кровотоков по полым венам, суммарного венозного возврата и характер их соотношений с давлением в правом предсердии, а также гемодинамические механизмы его изменений при сдвигах артериального давления.
3. Выяснить характер взаимосвязи венозного возврата, давления в правом предсердии и лёгочной гемодинамики в ответ на применение прессорных и депрессорных вазоактивных веществ.
4. Изучить гемодинамические механизмы изменений давления и кровотока в лёгочной артерии в условиях прессорных и депрессорных сдвигов артериального давления.
5. Выяснить характер взаимосвязей венозного возврата и сердечного выброса с давлением в правом и левом предсердиях на фоне внутривенного введения прессорных и депрессорных препаратов.
Научная новизна
В работе впервые в условиях интактной сердечно-сосудистой системы применён многофакторный анализ характера взаимосвязи кровотоков по полым венам, венозного возврата, лёгочного кровообращения, а также параметров кардиогемодинамики (давление в предсердиях, скорость сокращения и расслабления миокарда) не в условиях статической циркуляции крови, а при прессорных и депрессорных сдвигах артериального давления в ответ на применение вазоактивных веществ.
Представленные в диссертационной работе новые экспериментальные сведения о механизмах формирования венозного возврата и его соотношениях с лёгочной гемодинамикой с учётом динамических изменений кровотоков по полым венам при прессорных и депрессорных сдвигах артериального давления кардинально изменяют сложившиеся в физиологической литературе традиционные представления о механизмах формирования венозного притока крови к сердцу.
Впервые показано, что изменения глубины дыхания у человека и животных не приводят к сдвигам средней величины венозного кровотока, т.е. присасывающее действие грудной клетки на среднюю величину венозного возврата практически отсутствует. Фазные же колебания венозного кровотока, обусловленные дыхательным циклом, проявляются в результате сдвигов как внутригрудного, так и трансдиафрагмального давления.
Установлено, что при повышении артериального давления в условиях применения гуморальных стимулов изменения давления в правом предсердии - разнонаправлены (снижение и повышение) на фоне примерно одинакового по величине возрастания венозного притока крови к сердцу, что свидетельствует об отсутствии значимого влияния присасывающей функции правого предсердия на суммарный венозный возврат.
Впервые показано, что в ответ на применение прессорных и депрессорных вазоактивных веществ характер и величина изменений венозного возврата крови к сердцу определяются соотношением кровотоков по передней и задней полым венам, причём, кровоток по передней полой вене всегда возрастает. В этих условиях характер и величина сдвигов кровотоков по полым венам не взаимосвязаны непосредственно с таковыми - давления в правом предсердии, т.е. присасывающая функция правого предсердия не является значимой для изменений кровотоков в полых венах. Восстановление же правопредсердного давления к исходному уровню - более быстрое по сравнению с временной динамикой изменений кровотоков по полым венам и суммарного венозного возврата крови к сердцу.
Установлено, что при изменениях венозного притока давление в правом предсердии является не определяющей, а результирующей величиной для венозного возврата. В случае большего увеличения венозного притока крови к сердцу и сократимости миокарда правого желудочка, давление в правом предсердии снижается. Если же величины прироста венозного возврата и сократимости миокарда меньше, то давление в правом предсердии возрастает. В условиях снижения венозного притока крови к сердцу при меньшем угнетении сократимости миокарда правого желудочка давление в правом предсердии снижается, а в случае выраженного отрицательного инотропного эффекта сердца правопредсердное давление повышается.
Впервые показано, что на фоне прессорных и депрессорных сдвигов артериального давления в ответ на применение гуморальных стимулов гемодинамические механизмы изменений давления и кровотока в лёгочной артерии различны. В этих условиях сдвиги лёгочного кровотока обусловлены изменениями венозного возврата крови к сердцу и не коррелируют с характером и величиной изменений давления в лёгочной артерии и лёгочного сосудистого сопротивления.
Установлено, что в ответ на применение прессорных вазоактивных веществ величина давления в лёгочной артерии взаимосвязана с изменениями левопредсердного давления: при повышении последнего величина прироста давления в лёгочной артерии больше, чем при снижении давления в левом предсердии. Прирост давления в лёгочной артерии зависит также от степени превалирования величины кровотока в лёгочной артерии над сердечным выбросом, сдвиги которого определяются изменениями лёгочного кровотока, но не коррелируют с изменениями давления в левом предсердии. В условиях же применения депрессорных вазоактивных веществ степень снижения давления в лёгочной артерии коррелирует с таковой - лёгочного сосудистого сопротивления и не взаимосвязана непосредственно со сдвигами левопредсердного давления.
Впервые показано, что в условиях действия на систему кровообращения прессорных и депрессорных гуморальных стимулов при равных величинах прироста венозного возврата и сердечного выброса характер и величина изменений давления в левом предсердии зависят от соотношения величин сократимости миокарда левого желудочка и скорости его расслабления. В случае равных величин сдвигов последних давление в левом предсердии снижается, если же скорость расслабления миокарда левого желудочка меньше, чем скорость его сокращения, левопредсердное давление возрастает.
Научно-практическое значение работы
Установленные в работе механизмы формирования венозного возврата крови к сердцу и особенности его соотношений с лёгочной гемодинамикой при прессорных и депрессорных сдвигах артериального давления свидетельствуют о необходимости пересмотра традиционных представлений, сложившихся в физиологии кровообращения и клинической практике.
Методика одновременного многопараметрического измерения показателей системной, лёгочной и кардиогемодинамики, позволяющая производить многофакторный анализ взаимосвязей указанных параметров, может быть использована не только в фундаментальных исследованиях, но и в клинической практике у человека. Она включена в список методического обеспечения научных исследований РАМН по приоритетным направлениям развития медицинской науки и технологий (Москва, 2005 г.) Многопараметрический анализ изменений показателей области низкого давления в сопоставлении со сдвигами показателей внутрисердечной гемодинамики в условиях патологии сердечно-сосудистой системы позволит выяснить степень участия венозного отдела сосудистого русла, а также малого круга кровообращения в развитии нарушений системного кровотока и, следовательно, выявить механизмы, приводящие к сдвигам величин артериального давления и сердечного выброса, а также наметить пути коррекции указанной патологии.
Установленные в работе факты о механизмах формирования венозного возврата крови к сердцу и характере его соотношений лёгочной гемодинамикой при прессорных и депрессорных сдвигах артериального давления могут быть использованы в лекционных курсах в высших учебных заведениях медицинского и биологического профиля, а также в соответствующих учебниках, методических пособиях и руководствах.
Основные положения, выносимые на защиту
1. В условиях увеличения отрицательного внутригрудного давления у человека и животных средний кровоток в нижней полой вене достоверно не изменяется, следовательно, присасывающее действие грудной клетки на среднюю величину венозного возврата практически отсутствует. Фазные колебания венозного кровотока, обусловленные дыхательным циклом, проявляются в результате изменений как внутригрудного, так и трансдиафрагмального давления.
2. При прессорных и депрессорных сдвигах артериального давления направленность и величина изменений венозного возврата крови к сердцу определяются соотношением кровотоков по передней и задней полым венам, причём, кровоток по передней полой вене всегда возрастает. Присасывающая же функция правого предсердия не является значимой для сдвигов кровотоков по полым венам и суммарного венозного притока, а восстановление величины правопредсердного давления к исходному значению - более быстрое по сравнению с временными изменениями кровотоков по полым венам и суммарного венозного возврата.
3. В условиях сдвигов венозного возврата направленность изменений давления в правом предсердии зависит от соотношения величин венозного притока и сократимости миокарда правого желудочка. В случае больших величин прироста венозного возврата и положительного инотропного эффекта сердца, давление в правом предсердии снижается, а при меньшем возрастании венозного притока и сократимости миокарда - оно повышается. На фоне снижения венозного возврата при меньшем отрицательном инотропном эффекте сердца правопредсердное давление снижается, а в случае выраженного угнетения сократимости миокарда - возрастает.
4. При действии на систему кровообращения прессорных и депрессорных гуморальных стимулов гемодинамические механизмы изменений давления и кровотока в лёгочной артерии различны. Характер и величина изменений лёгочного кровотока обусловлены сдвигами венозного возврата крови к сердцу и не коррелируют с таковыми - давления в лёгочной артерии и лёгочного сосудистого сопротивления. Изменения лёгочного кровотока, независимо от направленности сдвигов давления в лёгочной артерии, равно как и в левом предсердии, определяют изменения сердечного выброса.
5. В ответ на применение прессорных вазоактивных веществ давление в лёгочной артерии возрастает в большей степени в случае повышения давления в левом предсердии, чем при снижении последнего. Величина прироста давления в лёгочной артерии зависит также от степени превалирования величины кровотока в лёгочной артерии над сердечным выбросом. При внутривенном введении депрессорных препаратов сдвиги давления в лёгочной артерии коррелируют с таковыми - лёгочного сосудистого сопротивления, однако они не взаимосвязаны непосредственно с характером и величиной изменений давления в левом предсердии.
Апробация работы
Материалы диссертации докладывались на ежегодных научных конференциях Отдела физиологии висцеральных систем НИИЭМ СЗО РАМН, заседаниях кафедры нормальной физиологии СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова в 1998, 2000, 2008, 2009 г.г., на конференции Актуальные проблемы сердечно-сосудистой, легочной и абдоминальной хирургии, Санкт-Петербург, 1999; на конференции, посв. 100-летию со дня рожд. А. Л. Мясникова, Санкт-Петербург, 1999; на симпозиуме с межд. участием Оптимизация функций сердца и мозга, Тамбов, 2000; XVIII съезде физиологов им. И.П.Павлова, Казань, 2001 г; Научной сессии СЗО РАМН: Болезни сосудов: фундаментальные и клинические аспекты, Петрозаводск, 2001; на конференции Достижения и трудности современной кардиологии, посв. памяти проф. В.П. Померанцева, Москва, 2005.
Публикации
Основные положения диссертации изложены в 45 научных работах, опубликованных в отечественных и зарубежных изданиях, в том числе 26 работ в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.
Объём и структура диссертации
Диссертация изложена на 328 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследований, семи глав результатов собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 18 таблицами и 30 рисунками. Указатель литературы содержит 329 источников, включая 57 отечественных и 272 зарубежных.
Работа выполнена в Учреждении Российской академии медицинских наук - Научно-исследовательском институте экспериментальной медицины Северо-Западного отделения РАМН в соответствии с основным научным направлением, утвержденным Президиумом Северо-Западного отделения РАМН Интегративные механизмы регуляции висцеральных систем организма в норме и патологии. Исследование выполнено также при поддержке грантов РФФИ №№ 96-15-97667; 00-04-49342 и ведущих научных школ РФ № НШ-2330.2003.4.
ичный вклад соискателя
Автором разработана методика одновременного многопараметрического измерения показателей системной, лёгочной и кардиогемодинамики, позволяющая производить многофакторный анализ взаимосвязей указанных параметров, которая может быть использована не только в фундаментальных исследованиях, но и в клинической практике у человека. Она включена в список методического обеспечения научных исследований РАМН по приоритетным направлениям развития медицинской науки и технологий (Москва, 2005 г.). Проведение экспериментальных исследований, статистическая обработка и оценка результатов, научные выводы диссертационной работы принадлежат автору.
содержание работы
Материалы и методы исследований
Исследование механизмов формирования венозного возврата и характера его взаимосвязей с лёгочной и кардиогемодинамикой при сдвигах артериального давления выполнено на 215 кошках массой 4.0 - 5.0 кг под нембуталовым наркозом (35 - 40 мг/кг, внутримышечно) в условиях острых опытов при искусственной вентиляции лёгких и вскрытой грудной клетке, а также (в ряде опытов) при естественном дыхании животных. Искусственная вентиляция лёгких (частота дыхания 12 циклов/мин, дыхательный объём 70 см3) осуществлялась аппаратом Фаза-9; при этом у кошек не было сдвигов газового состава крови, который контролировали при помощи газоанализатора ABL-50, Radiometer, Дания. Температуру тела животного поддерживали на уровне +37.8 Е+38.4 С, путём подогрева операционного столика. Для предотвращения тромбообразования в сердечно-сосудистой системе животным в левую бедренную вену вводили гепарин в дозе 1000 ЕД/кг.
С целью изучения роли дыхательного насоса в формировании венозного возврата у кошек увеличивали отрицательное внутригрудное давление, создавая у животных при естественном дыхании дополнительное сопротивление вдоху в течение 2-х мин (Bjurstedt H., Rosenhamer G.,1980). Вдох осуществлялся через соединительную трубку из резервуара ёмкостью 20 л, в котором вакуумным насосом снижали давление воздуха, измеряемое манотронным датчиком (Берлин Г.С., 1984), на -16.5 ± 0.5 мм рт. ст. Выдох же происходил через клапан в атмосферу, т.е. без увеличения сопротивления. Поэтому отрицательное внутригрудное давление, которое оценивали у животных по величине давления в грудной части пищевода при помощи силиконового зонда диаметром 5 мм и длиной 15 см, соединённого с датчиком Statham P23XL, США, возрастало только в течение вдоха, а во время выдоха оно возвращалась к исходному значению. Поскольку в этих опытах у животных грудная клетка не вскрывалась, измерение венозного кровотока у них осуществляли в брюшной части каудальной полой вены с помощью манжеточного датчика ультразвукового расходомера T-106 Transonic, США. После расположения датчика на вене брюшную полость герметически зашивали послойно.
В специальной серии опытов для выяснения степени влияния дыхательного насоса на венозный кровоток у человека были проведены наблюдения на 5 молодых людях-добровольцах, у которых в вертикальном положении измеряли кровоток в левой бедренной вене с помощью линейного датчика (5 МГц) ультразвукового эхокардиографа Philips, Нидерланды. Испытуемым предлагали произвести 9 глубоких медленных вдохов и выдохов в течение 40 с. Сдвиги венозного кровотока записывали на видеокассету с последующей визуализацией на эхокардиографе, компьютерным анализом и статистической обработкой величин измерений.
Для изучения характера взаимосвязей венозного возврата с параметрами лёгочной и внутрисердечной гемодинамики при прессорных и депрессорных сдвигах артериального давления у животных в условиях искусственной вентиляции лёгких и вскрытой грудной клетки (путём удаления грудины) был разработан способ одновременной многопараметрической регистрации показателей системы низкого давления и кардиогемодинамики.
Суммарный венозный возврат крови к сердцу рассчитывали на компьютере по сумме величин кровотоков в передней и задней полых венах, которые измеряли манжеточными датчиками двухканального ультразвукового расходомера T-206, Transonic, США. Давление в правом и левом предсердиях измеряли датчиками давления Baxter, США, с помощью гибких катетеров, проведённых в полости предсердий через их ушки. Давление в лёгочной артерии определяли датчиком ПДП-400 с помощью мягко-эластичного катетера диаметром 2 мм и длиной 20 см, который проводили в лёгочную артерию через ушко правого предсердия, минуя последовательно трикуспидальный и полулунный клапаны сердца. У животных регистрировали систолическое и диастолическое давление в лёгочной артерии и предсердиях. Поскольку для расчета лёгочного сосудистого сопротивления используются величины среднего давления в лёгочной артерии и левом предсердии (Руководство..., 1980; Гриппи М., 1997), эти показатели рассчитывали с помощью компьютера как среднее арифметическое систолического и диастолического давлений.
Кровоток в лёгочной артерии измеряли манжеточным датчиком электромагнитного расходомера MFV-2100, Nihon Kohden, Япония. Лёгочное сосудистое сопротивление рассчитывали по формуле Пуазейля (Руководство..., 1980; Гриппи М., 1997):
СС = (ДЛА ЦДЛП)/КРЛА 1332, где
СС - лёгочное сосудистое сопротивление, дин с см -5, ДЛА - среднее давление в легочной артерии, мм рт.ст., ДЛП - среднее давление в левом предсердии, мм.рт.ст., КРЛА - кровоток в лёгочной артерии, мл/мин; 1332 - переводной коэффициент единиц сопротивления в дин с см -5.
Сердечный выброс определяли в восходящей аорте манжеточным датчиком ультразвукового расходомера Т-106, Transonic, США. Артериальное давление у кошек измеряли в левой бедренной артерии датчиком ПДП-400. Частоту сердечных сокращений у кошек определяли тахометром собственной конструкции по интервалу между зубцами R-R электрокардиограммы, регистрируемой во втором стандартном отведении.
С целью выяснения в условиях сдвигов артериального давления характера соотношений венозного возврата с давлением в предсердиях и сократимостью, а также скоростью расслабления миокарда желудочков, которые оценивали соответственно по максимальной и минимальной величинам производной давления в них, осуществляли катетеризацию желудочков тем же способом, как и предсердий. Первую производную давления в желудочках сердца, измеряемого датчиками ПДП-400, определяли при помощи аналогового дифференцирующего устройства (Пейтон Дж. А., Волш В., 1994).
В соответствии с поставленными задачами работы у животных внутривенно применяли ряд прессорных - адреналин (2.5 - 5.0 мкг/кг), норадреналин (2.5 - 5.0 мкг/кг), ангиотензин (2.5 мкг/кг) - и депрессорных - ацетилхолин (0.001 мкг/кг), гистамин (2.5 мкг/кг), изопротеренол (изадрин)(5.0 мкг/кг) и нитроглицерин (10 мкг/кг) - вазоактивных веществ, которые вызывали примерно одинаковые по величине (на 50-60%) сдвиги артериального давления.
Исследуемые показатели артериального давления, кровотоков в полых венах, давления и кровотока в лёгочной артерии, сердечного выброса, давления в предсердиях, правом и левом желудочках, а также их первых производных регистрировали на чернильно-пишущем приборе Н-338- 8П. При помощи платы аналого-цифрового преобразования L-Сard L-783 осуществлялась также запись этих сигналов на жёсткий диск компьютера с последующим анализом программой АСТ (Россия). Статистическую обработку результатов проводили на IBM PC Pentium с использованием пакета оригинальных и стандартных (Axum 5.0, Math Soft Inc.) программ, t-критерия Стьюдента при P < 0.05.
результаты работы и их обсуждение
Значение дыхательного насоса в формировании венозного возврата крови к сердцу.
Поскольку имеющиеся в физиологической литературе данные не позволяют ответить на вопрос о степени влияния присасывающей функции грудной клетки на венозный кровоток, одной из задачей исследований явилось изучение роли и степени участия отрицательного внутригрудного давления в формировании венозного возврата крови к сердцу у человека и животных.
Результаты экспериментов показали, что при увеличении отрицательного внутригрудного давления у кошек до -37.6 ± 4.5 мм рт. ст. (на 219 ± 22% относительно исходного уровня) при глубоком дыхании животных в ответ на пробу с повышенным сопротивлением вдоха средний кровоток по задней полой вене у них практически не изменялся по сравнению с исходным (50.0 ± 7.4 мл/мин) и составлял 49.3 ± 5.7 мл/мин (Табл. 1).
Таблица 1. Величины изменений кровотока в брюшном отделе задней
полой вены при нормальном и глубоком дыхании у кошек
с закрытой брюшной полостью.
Параметр | Нормальное дыхание у животных с закрытой брюшной полостью | Глубокое дыхание у животных с закрытой брюшной полостью | Изменение показателя в процентах к исходному уровню |
Кровоток во время выдоха, мл/мин | 44.5 ± 9.2 | 34.5 ± 8.7 | -23± 5 % |
Кровоток во время вдоха, мл/мин | 55.5 ± 6.4 | 64.0 ± 3.9 | 15 ± 4 % |
Средний кровоток в брюшной части каудальной вены, мл/мин | 50.0 ± 7.4 | 49.3 ± 5.7 | -1.6 ± 3 % |
Амплитуда крово-тока вдох/выдох, мл/мин | 11.0 ± 2.8 | 29.5 ± 7.3 | 168 ± 22 % |
Внутригрудное давление на высоте вдоха, мм рт. ст. | -11.8 ± 2.6 | -37.6 ± 4.5 | 219 ± 22 % |
Примечание: исходные значения показателей и их изменения в процентах представлены в виде Mm.
Из данных Табл.1 следует также, что при глубоком дыхании животных только амплитуда колебаний (вдох/выдох) мгновенного кровотока по задней полой вене (29.5 ± 7.3 мл/мин) оказалась достоверно больше, чем в случае обычного дыхания (11.0 ± 2.8 мл/мин, P < 0.05), что практически не влияло на величину среднего кровотока по задней полой вене. Можно поэтому заключить, что если во время вдоха в какой-то мере и проявляется присасывающее действие отрицательного внутригрудного давления, приводящее к возрастанию мгновенных значений кровотока в задней полой вене, то на выдохе это влияние нивелируется соответствующим или даже большим снижением кровотока в той же вене. Таким образом, данные экспериментов, проведённых на кошках, позволили установить, что присасывающее действие грудной клетки на среднюю величину венозного кровотока у них практически отсутствует.
В экспериментах было также отмечено, что проба с повышенным сопротивлением вдоха вызывает у животных наряду с увеличением глубины дыхания также и усиление сокращений мышц живота. С целью изучения влияния внутрибрюшного давления на величину венозного кровотока были проведены опыты, в которых проба с повышенным сопротивлением вдоха осуществлялась на животных после вскрытия у них брюшной полости. Оказалось, что в последнем случае при глубоком дыхании кошек величина кровотока по задней полой вене (47.3 ± 7.1 мл/мин) у них имела тенденцию к снижению по сравнению с таковой при обычном дыхании, когда она составляла 52.3 ± 6.0 мл/мин, хотя различия были статистически не достоверными (P > 0.05). При глубоком дыхании у животных с открытой брюшной полостью кровоток во время вдоха был меньше, чем у животных с закрытой брюшной полостью (соответственно 54.0 ± 7.7 мл/мин и 64.0 ± 3.9 мл/мин), поскольку в условиях открытой брюшной полости отсутствовало положительное внутрибрюшное давление, которое наряду с отрицательным внутригрудным давлением способствует увеличению венозного возврата крови к сердцу. Во время же выдоха кровоток по каудальной вене уменьшался по сравнению со своим значением на вдохе у животных обеих групп. Таким образом, уменьшение средних величин венозного кровотока при глубоком дыхании у животных с открытой брюшной полостью явилось результатом снижения его мгновенных значений не только во время выдоха, но и во время вдоха, чего не было отмечено у животных с закрытой брюшной полостью. Следовательно, фазные (вдох/выдох) изменения мгновенных значений венозного кровотока при глубоком дыхании животных обеспечиваются сдвигами не только внутригрудного, но и трансдиафрагмального давления, тогда как присасывающее действие грудной клетки на среднюю величину венозного кровотока у них практически отсутствует.
Поскольку опыты были проведены на кошках, находящихся в горизонтальном положении, можно было предположить, что эта особенность свойственна четвероногим животным, у которых отсутствует высокое гидростатическое давление крови. В связи с этим необходимо было исследовать сдвиги венозного кровотока при глубоком естественном незатруднённом дыхании у человека, находящегося в вертикальном положении.
Проведённые наблюдения показали, что у 5 испытуемых при нормальном дыхании в условиях вертикального положения тела величина средней объёмной скорости кровотока в левой бедренной вене составляла 352 16 мл/мин. При этом на вдохе кровоток в бедренной вене возрастал до 360 мл/мин, а на выдохе - уменьшался до 340 мл/мин, т.е. были отмечены его фазные (вдох/выдох) колебания (20 мл/мин), обусловленные дыхательным циклом. В ответ на увеличение глубины дыхания у человека объёмная скорость кровотока в бедренной вене на вдохе возрастала до 380 мл/мин, тогда как во время выдоха она снижалась до 320 мл/мин, т.е. была меньше, чем при обычном дыхании. В результате амплитуда колебаний (вдох/выдох) объёмной скорости венозного кровотока возрастала до 60 мл/мин (на 200%), однако средняя величина венозного кровотока достоверно не изменялась. Более того, уже после 4-х глубоких вдохов и продолжении гипервентиляции лёгких даже эта возросшая амплитуда колебаний венозного кровотока у человека возвращалась к исходным величинам (при обычном дыхании), чего не было отмечено в опытах на животных. Это, вероятно, обусловлено тем, что при гипервентиляции лёгких у человека имеет место снижение парциального напряжения углекислого газа в крови, что сопровождается дилатацией сосудов, как большого, так и малого круга кровообращения. В результате возрастает ёмкость сосудистого русла, что приводит к депонированию крови в венозной системе (Rowell L.B., 1993; Blaber A.P., Hughson R.L., 1996; Harms C., Wetter T.J., McClaran S.R., 1998).
Таким образом, результаты наблюдений, проведённых на человеке, показали, что глубокое дыхание не приводит у него к увеличению среднего кровотока в бедренной вене и не оказывает существенного влияния на венозный возврат крови к сердцу. Следовательно, отсутствие возрастания средней величины венозного кровотока в ответ на увеличение отрицательного давления в грудной клетке, обнаружилось как в опытах на животных, при их горизонтальном положении, так и в наблюдениях на человеке, находящемся в вертикальном положении. Можно поэтому заключить, что присасывающее действие грудной клетки на среднюю величину венозного возврата крови к сердцу практически отсутствует.
Характер взаимосвязи давления в правом предсердии и венозного возврата крови к сердцу в условиях сдвигов артериального давления.
Поскольку отрицательное внутригрудное давление не оказывает значимого влияния на среднюю величину венозного притока, возник вопрос о роли давления в правом предсердии в формировании венозного возврата крови к сердцу. Поэтому целью исследований явилось изучение характера взаимосвязи венозного возврата и давления в правом предсердии и степени влияния его присасывающей силы на венозный приток в условиях сдвигов артериального давления.
Результаты экспериментов показали, что у животных в ответ на применение адреналина на фоне прессорных сдвигов артериального давления и возрастания при этом венозного возврата правопредсердное давление могло как снижаться на -13 2% (7 кошек, I группа), так и повышаться на 7 2% относительно исходного уровня (5 животных, II группа), т.е. его сдвиги были неоднозначными. Однако, несмотря на разнонаправленный характер сдвигов давления в правом предсердии, максимальные приросты суммарного венозного возврата крови к сердцу у кошек обеих групп составляли соответственно 30 6% и 28 7%, т.е. были практически одинаковыми. Если в первой группе животных увеличению венозного притока и могло способствовать снижение правопредсердного давления, то во второй группе животных венозный возврат возрастал практически на такую же величину, как и в первой группе, но в условиях повышения давления в правом предсердии. Следовательно, при внутривенном введении адреналина, присасывающая функция правого предсердия не являлась ведущим фактором для увеличения венозного возврата, о чём свидетельствовали также различия временной динамики сдвигов давления в правом предсердии и венозного возврата. Максимальные сдвиги давления в правом предсердии были отмечены уже к 8-12 с от начала применения адреналина. Максимальные же сдвиги венозного притока крови к сердцу имели место лишь к 40 с после внутривенного введения указанного препарата, когда давление в правом предсердии было практически равно исходному значению, т.е. временная динамика его изменений оказалась более быстрой по сравнению с аналогичной динамикой сдвигов венозного кровотока.
Поскольку адреналин оказывает прямые положительные хроно- и инотропные влияния на сердце, отмеченное у животных первой группы на фоне возрастания венозного притока снижение давления в правом предсердии могло быть обусловлено уменьшением остаточных объёмов предсердий и желудочков в ответ на увеличение сократимости миокарда и частоты сердечных сокращений. Поэтому в опытах также применяли ангиотензин в дозе 2.5 мкг/кг, который по данным литературы (Машковский М.Д., 1994) оказывает преимущественно констрикторное влияние на сосуды.
Результаты этих экспериментов показали, что в условиях внутривенного введения ангиотензина, несмотря на разнонаправленные по характеру сдвиги давления в правом предсердии у животных первой и второй групп (соответственно на -12 3% и 10 5% относительно исходного уровня) различия величин приростов венозного возврата у них оказались статистически не достоверными. Так, у кошек первой группы венозный приток возрастал на 23 8%, а у животных второй группы - на 18 6% относительно исходного уровня. Максимальные сдвиги давления в правом предсердии были отмечены уже к 16-20 с от начала применения ангиотензина, а максимальные сдвиги суммарного венозного притока, имели место лишь к 40 с после внутривенного введения этого препарата, когда давление в правом предсердии было практически равно исходному значению. Следовательно, в ответ на применение ангиотензина, как и адреналина, присасывающая функция правого предсердия не является ведущим фактором в возрастании венозного притока, о чём свидетельствуют и различия временной динамики сдвигов давления в правом предсердии и суммарного венозного возврата.
В этом плане возник вопрос о том, проявляется ли присасывающее действие правого предсердия на венозный кровоток в условиях искусственного увеличения объёма циркулирующей крови, что вызывалось путём болюсного, в течение 5 с, внутривенного введения 20 мл физиологического раствора. Результаты экспериментов показали, к 8-й секунде после применения физиологического раствора суммарный венозный возврат крови к сердцу возрастал на 60 11 %, а давление в правом предсердии - на 36 8 % относительно исходного уровня. Можно полагать, что повышение правопредсердного давления в этом случае явилось результатом возрастания объёма циркулирующей крови, т.е. преднагрузки сердца, и поэтому присасывающее действие правого предсердия на венозный кровоток при применении физиологического раствора не являлось значимым для увеличения венозного возврата. Вместе с тем уже к 40 с после внутривенного введения физиологического раствора давление в правом предсердии возвращалось к исходному уровню, тогда как суммарный венозный возврат крови к сердцу был ещё увеличен на 64 ± 19%. Таким образом, сдвиги давления в правом предсердии в ответ на внутривенное введение физиологического раствора, как и в ответ на применение прессорных вазоактивных веществ, оказались более быстрыми по сравнению с динамикой изменений венозного притока. Следовательно, и в условиях возрастания объёма циркулирующей крови присасывающая функция правого предсердия не является значимым фактором для увеличения венозного притока.
В опытах было отмечено также, что при увеличении венозного возврата в ответ на внутривенное введение физиологического раствора имел место градиент между давлением в обеих полых венах и правопредсердным давлением, тогда как при применении адреналина этот градиент отмечен лишь при уменьшении давления в правом предсердии. Эти данные также свидетельствуют о том, что изменения средней величины давления в правом предсердии не определяют непосредственно направленность и динамику сдвигов венозного возврата крови к сердцу, а прямое влияние присасывающей функции правого предсердия на венозный возврат отсутствует. В этих условиях временная динамика восстановления правопредсердного давления к исходному уровню более быстрая, чем венозного возврата, т.е. имеет место стабилизация низкой величины давления в правом предсердии.
Особенности изменений кровотоков по полым венам, венозного возврата и давления в правом предсердии при прессорных и депрессорных воздействиях на сердечно-сосудистую систему.
В интактной системе кровообращения в полость предсердия впадают две полых вены с разными величинами кровотоков по ним, и поэтому термин венозный возврат не в полной мере отражает соотношения кровотоков по полым венам с учётом их встречной направленности. В связи с этим возник вопрос о том, каков будет характер соотношений давления в правом предсердии, кровотоков в передней и задней полых венах, а также суммарного венозного возврата крови к сердцу при сдвигах артериального давления.
Результаты экспериментов показали, что в случае повышения артериального давления в ответ на внутривенное введение адреналина и норадреналина в дозах 2.5 и 5.0 мкг/кг у кошек кровотоки по полым венам и суммарный венозный возврат всегда возрастали независимо от знака сдвигов правопредсердного давления (Табл. 2 и 3).
Таблица 2. Изменение показателей системной гемодинамики у кошек на
максимуме сдвигов давления в правом предсердии при приме-
нении адреналина в дозе 2.5 и 5.0 мкг/кг.
Группа | I группа N= 8 | II группа N= 6 | ||
Доза | 2.5 мкг/кг | 5.0 мкг/кг | 2.5 мкг/кг | 5.0 мкг/кг |
АД | 24 ± 6 | 51 ± 8 | 23 ± 4 | 42 ± 12 |
СВ | 39 ± 7 | 29 ± 7 | 28 ± 6 | 24 ± 4 |
ЧСС | 8 ± 3 | 18 ± 4 | 9 ± 3 | 17 ± 3 |
ДПП | -19 ± 3 | -20 ± 6 | 23 ± 2 | 24 ± 6 |
ВВ | 36 5 | 41 12 | 25 4 | 20 3 |
КППВ | 100 14 | 115 18 | 72 5 | 65 12 |
КЗПВ | 15 3 | 16 5 | 8 2 | 10 2 |
Обозначения: АД - артериальное давление, СВ - сердечный выброс, ЧСС - частота сердечных сокращений, ДПП - давление в правом предсердии, ВВ - венозный возврат крови к сердцу, КВПВ - кровоток по передней полой вене,
КЗПВ - кровоток по задней полой вене. I группа животных - со снижением,
II - с повышением правопредсердного давления. N - количество животных. Изменения показателей представлены в процентах относительно исходного уровня, принятому за 0, в виде M ± m.
Таблица 3. Изменение показателей системной гемодинамики у кошек на
максимуме сдвигов давления в правом предсердии при приме-
нении норадреналина в дозе 2.5 и 5.0 мкг/кг.
Группа | I группа N = 10 | II группа N = 5 | ||
Доза | 2.5 мкг/кг | 5.0 мкг/кг | 2.5 мкг/кг | 5.0 мкг/кг |
АД | 51 ± 15 | 82 ± 18 | 56 ± 13 | 74 ± 16 |
СВ | 13 ± 3 | 19 ± 6 | 15 ± 6 | 22 ± 5 |
ЧСС | 4 ± 2 *) | 7 ± 2 | 4 ± 2 *) | 8 ± 3 |
ДПП | - 21 ± 4 | -16 ± 4 | 9 ± 2 | 13 ± 5 |
ВВ | 30 7 | 40 11 | 23 6 | 35 6 |
КВПВ | 60 8 | 68 10 | 50 16 | 55 16 |
КНПВ | 17 6 | 29 8 | 13 6 | 30 9 |
Обозначения те же, что в Табл. 2. Звёздочкой *) отмечено отсутствие достоверных изменений.
Из данных Табл. 2 и 3 следует также, что у животных кровоток по передней полой вене увеличивался в большей степени, чем по задней, независимо от направленности сдвигов (снижение или повышение) средней величины правопредсердного давления. Следовательно, в условиях внутривенного введения катехоламинов присасывающая функция правого предсердия не является значимой для степени возрастания кровотока по передней полой вене. Вместе с тем, в опытах было отмечено, что в ответ на применение катехоламинов величина прироста сердечного выброса была практически одинаковой у животных с отрицательными и положительными по знаку сдвигами правопредсердного давления. Можно поэтому полагать, что большее увеличение кровотока по передней полой вене явилось результатом меньшего повышения сопротивления сосудов в регионе плечеголовной артерии по сравнению с ростом сопротивления в сосудах бассейна брюшной аорты, что отмечено и в литературе (Самойленко А.В., 2001; Самойленко А.В., Юров А.Ю., 2004). Величина же прироста кровотока по задней полой вене в ответ на применение катехоламинов в опытах была взаимосвязана со степенью увеличения артериального давления и не коррелировала с величиной и знаком изменений давления в правом предсердии, т.е. сдвиги последнего не оказывают значимого влияния и на степень возрастания кровотока по задней полой вене. Из литературы известно (Arimura H. et al., 1992; Datta P., Magder S., 1999; Martin D.S. et al., 2006), что применение катехоламинов приводит к активации -адренорецепторов венозных сосудов, в результате уменьшается их ёмкость, и имеет место мобилизация резервного объёма крови, в первую очередь из вен спланхнической области, т.е. региона задней полой вены, что способствует увеличению кровотока в последней. Таким образом, в условиях применения катехоламинов величина венозного возврата крови к сердцу определяется соотношением кровотоков по передней и задней полым венам и не взаимосвязана непосредственно с величиной среднего давления в правом предсердии.
Результаты проведённых экспериментов с применением нитроглицерина, приводящего к депрессорным сдвигам артериального давления, также позволили заключить об отсутствии значимости присасывающей функции правого предсердия для сдвигов кровотоков по обеим полым венам, равно как и суммарного венозного возврата (Табл.4).
Таблица 4. Изменение кровотоков по полым венам и венозного возврата
у кошек на максимуме сдвигов давления в правом предсердии
при применении нитроглицерина в дозе 10 мкг/кг.
Группа | I группа N = 4 | II группа N = 7 | ||
Показатель | Исходное значение | Изменение в % к исходн. значению | Исходное значение | Изменение в % к исходн. значению |
АД, мм рт.ст. | 133 ± 26 | -31 ± 5 | 101 7 | -25 ± 6 |
ДПП,мм рт.ст. | 5.4 ± 0.9 | -8 ± 3 | 4.1 ± 0.5 | 22 ± 5 |
КППВ, мл/мин | 56 ± 11 | 19 6 | 57 ± 4 | 21 6 |
КЗПВ, мл/мин | 121 ± 21 | -9 2 | 149 ± 12 | -5 2 |
ВВ, мл/мин | 177 ± 30 | -1 1 *) | 206 ± 12 | 2 1 *) |
ЧСС, уд/мин | 172 9 | 0 3 *) | 178 10 | 0 ± 2 *) |
Обозначения те же, что в Табл. 2. Звёздочкой *) отмечено отсутствие достоверных изменений.
Как следует из данных этой таблицы на фоне внутривенного введения нитроглицерина, независимо от характера (снижение или повышение) и величины сдвигов давления в правом предсердии у животных кровоток по передней полой вене возрастал в равной степени, т.е. присасывающая сила правого предсердия не является значимой для сдвигов кровотока в передней полой вене. Кровоток же по задней полой вене у кошек снижался в большей степени на фоне отрицательных по знаку сдвигов правопредсердного давления, чем при положительных (Табл.4).
Если бы присасывающая сила правого предсердия оказывала влияние на кровоток по задней полой вене, то на фоне уменьшения правопредсердного давления кровоток в указанной вене снижался бы в меньшей степени, чем в случае его повышения. Следовательно, в условиях применения нитроглицерина присасывающая функция правого предсердия не являлась значимой и для кровотока по задней полой вене. Из данных Табл. 4 можно заключить также, что у животных обеих групп на фоне разнонаправленных у них по характеру изменений правопредсердного давления сдвиги суммарного венозного возврата не были статистически достоверными, т.е. разные по знаку сдвиги правопредсердного давления и присасывающая функция последнего не были значимыми для величины венозного притока.
Таким образом, в условиях прессорных и депрессорных сдвигов артериального давления в ответ на применение вазоактивных веществ регуляция величины суммарного венозного притока обусловливается встречными потоками по полым венам, причём, независимо от направленности изменений правопредсердного и артериального давления кровоток по передней полой вене всегда возрастает.
Характер взаимосвязи венозного возврата, правопредсердного давления и сократимости миокарда правого желудочка при сдвигах артериального давления.
В опытах с применением вазоактивных веществ отмечена быстрая стабилизация низкой величины давления в правом предсердии, что, в условиях возрастания венозного притока, по-видимому, обеспечивает возможность увеличения сократимости миокарда. Поэтому возник вопрос о характере соотношений венозного возврата, кровотоков по полым венам, давления в правом предсердии и сократимости миокарда правого желудочка на фоне прессорных и депрессорных сдвигов артериального давления.
Как следует из данных Табл. 5, на фоне применения прессорных вазоактивных веществ - катехоламинов и ангиотензина - в случае большего увеличения притока крови к сердцу и выраженного возрастания сократительной активности миокарда, среднее давление в правом предсердии снижается. Если же при применении указанных прессорных препаратов величины прироста венозного возврата и сократимости миокарда меньше, то среднее давление в правом предсердии возрастает.
Таблица 5. Характер и величина изменений венозного возврата, кровотоков
по полым венам и сократимости миокарда правого желудочка у
кошек при разнонаправленных сдвигах правопредсердного дав-
ления в условиях применении прессорных веществ.
Препарат, доза | Группа животных | АД | ДПП | ВВ | КППВ | КЗПВ | СМПЖ | ЧСС |
Адреналин, 2.5 мкг/кг | I (N=10) | 20 7 | -123 | 206 | 52 7 | 4 2 | 79 16 | 183 |
II (N=7) | 186 | 8 2 | 18 3 | 44 10 | 10 4 | 43 6 | 153 | |
Норадре-налин, 2.5 мкг/кг | I (N=10) | 53 7 | -245 | 35 7 | 72 8 | 22 9 | 71 18 | 42 |
II (N=4) | 5412 | 9 2 | 18 7 | 32 9 | 11 3 | 44 8 | 42 | |
Ангиотензин, 2.5 мкг/кг | I (N=11) | 8318 | -123 | 13 4 | 51 6 | -5 3 | 43 8 | 01 |
II (N=4) | 7910 | 16 5 | 7 4 | 43 4 | -1 4 | 20 5 | 01 |
Обозначения: АД - артериальное давление, ДПП - среднее давление в правом предсердии; ВВ - венозный возврат крови к сердцу; КППВ - кровоток по передней полой вене; КЗПВ - кровоток по задней полой вене, СМПЖ - сократимость миокарда правого желудочка, ЧСС - частота сердечных сокращений. Сдвиги гемодинамических показателей представлены в процентах относительно исходного уровня, принятому за 0, в виде M m во время максимальных сдвигов давления в правом предсердии.
Результаты экспериментов с применением депрессорных веществ - ацетилхолина, гистамина и изопротеренола - позволили установить, что в большинстве случаев (64%) давление в правом предсердии возрастало, а в 36% - снижалось, т.е. его сдвиги были практически реципрокны таковым в ответ на внутривенное введение прессорных препаратов, когда давление в правом предсердии уменьшалось в 67%, а возрастало - в 33% наблюдений.
Из данных Табл. 6 следует, что в условиях применения депрессорных препаратов направленность и величина изменений давления в правом предсердии обусловлена различными соотношениями кровотоков по полым венам, венозного возврата и сократимости миокарда правого желудочка.
Таблица 6. Характер и величина изменений венозного возврата, кровотоков
по полым венам и сократимости миокарда правого желудочка у
животных при разнонаправленных сдвигах правопредсердного
давления при применении депрессорных вазоактивных веществ.
Препарат, доза | Группа животных | АД | ДПП | ВВ | КППВ | КЗПВ | СМПЖ | ЧСС |
Ацетилхолин, 0.001 мкг/кг | I (N=5) | -463 | -8 2 | -72 | 7 3 | -15 3 | -12 2 | 01 |
II (N=9) | -345 | 216 | -83 | 23 8 | -20 5 | -18 3 | 01 | |
Гистамин, 2.5 мкг/кг | I (N=4) | -427 | -122 | 1 1 | 30 8 | -10 4 | 33 9 | 02 |
II (N=7) | -493 | 24 6 | 16 5 | 52 9 | 0 2 | 33 8 | 02 | |
Изопротеренол, 5.0 мкг/кг | I (N=3) | -458 | -9 3 | 4 3 | 51 15 | -16 4 | 18 5 | 92 |
II (N=5) | -493 | 21 6 | 17 5 | 49 8 | 5 2 | 25 9 | 133 |
Обозначения: те же, что в Табл.5.
Так, в ответ на применение ацетилхолина на фоне снижения суммарного венозного возврата давление в правом предсердии снижалось при меньшем отрицательном инотропном эффекте сердца и возрастало в случае выраженного угнетения сократимости миокарда правого желудочка (Табл.6). Следовательно, на фоне применения ацетилхолина степень сократимости миокарда обусловливала величину лоткачки притекающей к сердцу по венам крови и, соответственно, направленность и величину изменений правопредсердного давления.
В условиях же внутривенного введения гистамина и изопротеренола, приводящего у животных обеих групп к одинаковому по величине приросту сократимости миокарда правого желудочка, давление в правом предсердии снижалось при меньшем возрастании венозного возврата, и повышалось, если последний значительно увеличивался (Табл.6). Однако в ответ на применение гистамина больший прирост венозного возврата крови к сердцу обеспечивался возрастанием преимущественно кровотока по передней полой вене, поскольку сдвиги кровотока по задней полой вене были статистически не достоверными. В случае же внутривенного введения изопротеренола повышение венозного возврата определялось, в основном, увеличением кровотока по задней полой вене, так как независимо от знака сдвигов давления в правом предсердии кровоток по передней полой вене у животных двух групп возрастал примерно в равной степени. Следовательно, неоднозначный характер изменений давления в правом предсердии на максимуме его сдвигов при применении депрессорных веществ был обусловлен различными гемодинамическими механизмами, которые проявлялись в превалировании изменений кровотоков по одной из полых вен или сократимости миокарда правого желудочка.
Таким образом, в условиях применения прессорных и депрессорных вазоактивных веществ давление в правом предсердии является не определяющей, а результирующей величиной для венозного притока крови к сердцу. Направленность же и величина изменений суммарного венозного возврата при применении указанных гуморальных стимулов, зависят, в условиях постоянства увеличения кровотока по передней полой вене, от сложных взаимодействий фармакологических и гемодинамических эффектов этих препаратов в сосудистых регионах передней и задней полых вен.
Особенности соотношений венозного возврата и давления в правом предсердии с лёгочной гемодинамикой при прессорных и депрессорных воздействиях на систему кровообращения.
Поскольку давление в лёгочной артерии и лёгочное сосудистое сопротивление являются постнагрузкой правого желудочка, можно полагать, что их изменения в условиях применения вазоактивных веществ будут значимыми для величины сократимости миокарда и правопредсердного давления. Поэтому одной из задач исследований явилось изучение характера и величин изменений лёгочной гемодинамики в сопоставлении со сдвигами венозного возврата и давления в правом предсердии при применении прессорных и депрессорных препаратов.
Результаты экспериментов показали, что на фоне применения прессорных гуморальных стимулов давление и кровоток в лёгочной артерии в большинстве случаев возрастали, хотя в опытах с применением ангиотензина у животных было также отмечено уменьшение давления и кровотока в лёгочной артерии. Как следует из данных Рис.1, в ответ на применение прессорных препаратов направленность и величина сдвигов лёгочного кровотока коррелируют с таковыми - венозного возврата крови к сердцу. На фоне же увеличения венозного возврата крови и лёгочного кровотока в случае менее выраженных прессорных сдвигов давления в лёгочной артерии правопредсердное давление снижается, тогда как при большем возрастании давления в лёгочной артерии правопредсердное давление - повышается (Рис.2).
Рис. 1. Зависимость изменений лёгочного кровотока от сдвигов венозного
возврата крови к сердцу при применении прессорных вазоактивных
веществ.
Обозначения: по оси абсцисс - изменение венозного возврата во время максимальных сдвигов давления в лёгочной артерии у животных при применении адреналина, норадреналина и ангиотензина. По оси ординат - изменение лёгочного кровотока в это же время. Изменения показателей представлены в процентах относительно исходного уровня, принятому за 0.
Это, по-видимому обусловлено тем, что на фоне меньшего прироста давления в лёгочной артерии и, следовательно, постнагрузки правого желудочка, его сократимость была больше, чем при выраженном возрастании давления в лёгочной артерии. Поэтому в условиях возросшей сократимости миокарда правого желудочка, обеспечивающей лоткачку венозной крови, давление в правом предсердии уменьшалось. В случае же более выраженного прироста давления в лёгочной артерии, т.е. большей постнагрузки правого желудочка, его сократимость была меньше, и поэтому на фоне увеличения венозного притока давление в правом предсердии возрастало. Если же в ответ на применение катехоламинов и ангиотензина у животных имели место депрессорные сдвиги давления в лёгочной артерии, то при большем снижении последнего давление в правом предсердии уменьшалось также в большей степени.
Рис. 2. Зависимость характера и величины изменений давления в правом
предсердии от степени повышения давления в лёгочной артерии
при возрастании лёгочного кровотока у кошек на фоне применения
прессорных вазоактивных веществ.
Обозначения: по оси абсцисс - изменение давления в лёгочной артерии во время его максимальных сдвигов у животных при применении адреналина, норадреналина и ангиотензина. По оси ординат - изменение давления в правом предсердии в это же время. Изменения показателей представлены в процентах относительно исходного уровня, принятому за 0.
Таким образом, данные этих экспериментов позволили установить, что при применении прессорных вазоактивных веществ на фоне увеличения венозного возврата и лёгочного кровотока направленность сдвигов давления в правом предсердии находится во взаимосвязи со сдвигами давления в лёгочной артерии. Нелинейный же характер этой зависимости обусловлен характером соотношений изменений давления в лёгочной артерии, т.е. постнагрузки правого желудочка, со сдвигами его сократимости и венозного притока крови к сердцу.
Опыты с внутривенным введением депрессорных вазоактивных веществ - ацетилхолина, гистамина и изопротеренола - позволили установить, что лёгочный кровоток у животных возрастал (в 52% случаев) или снижался (48% опытов), т.е. практически в равном количестве наблюдений.
Таблица 7. Изменение показателей лёгочной гемодинамики и венозного
возврата у кошек в ответ на применение депрессорных вазоак-
тивных веществ.
Препарат | Группа | ДПП | ДЛА | КрЛа | ВВ | СМПЖ | ЧСС |
Ацетилхолин, 0.001 мкг/кг | I N=8 | 12 3 | -16 3 | 8 3 | -1 2 | -12 2 | 0 1 |
II N=6 | 12 6 | -14 4 | -9 3 | -5 2 | -18 3 | 0 1 | |
Гистамин, 2.5 мкг/кг | I N= 4 | -5 3 | -9 3 | -7 8 | -4 3 | 33 9 | 0 1 |
II N=10 | 6 2 | 19 3 | -4 6 | -1 5 | 33 8 | 0 1 | |
Изопротеренол, 5.0 мкг/кг | I N=7 | -6 2 | -22 6 | 23 7 | 5 3 | 25 9 | 15 3 |
II N=4 | -2 4 | 11 3 | 49 16 | 30 9 | 18 5 | 9 1 | |
III N=3 | -1 2 | -39 6 | -12 6 | -8 6 | 25 9 | 6 3 |
Обозначения: ДПП - давление в правом предсердии; ДЛА - давление в лёгочной артерии; КрЛА - кровоток в лёгочной артерии; ВВ - венозный возврат крови к сердцу; СМПЖ - сократимость миокарда правого желудочка; ЧСС - частота сердечных сокращений. Изменения показателей представлены в процентах относительно исходного уровня на максимуме сдвигов давления в лёгочной артерии в виде M m. N - количество животных.
Как следует из данных Табл.7, сдвиги лёгочного кровотока в ответ на применение депрессорных препаратов обусловлены изменениями венозного возврата крови к сердцу, но не зависят непосредственно от направленности и величины изменений давления в правом предсердии. Сдвиги же последнего также, как и в условиях действия на систему кровообращения прессорных гуморальных стимулов, взаимосвязаны с таковыми - давления в лёгочной артерии посредством соотношения величин сократимости миокарда правого желудочка, на которую непосредственно влияет давление в лёгочной артерии, и венозного возврата крови к сердцу. Поэтому в условиях внутривенного введения депрессорных вазоактивных веществ при угнетении сократимости миокарда правого желудочка на фоне снижения давления в лёгочной артерии давление в правом предсердии возрастает. В случае же увеличения сократимости миокарда на фоне снижения давления в лёгочной артерии правопредсердное давление также уменьшается, а при повышении давления в лёгочной артерии - оно возрастает или достоверно не изменяется.
Гемодинамические механизмы изменений давления и кровотока в лёгочной артерии в условиях применения прессорных и депрессорных гуморальных стимулов.
В опытах отмечено, что при внутривенном введении катехоламинов, всегда приводившего у животных к возрастанию лёгочного кровотока, давление в лёгочной артерии могло повышаться (в большинстве наблюдений - 80%) или снижаться. В случае же применения ангиотензина как прессорные, так и депрессорные сдвиги давления в лёгочной артерии имели место на фоне увеличения и снижения лёгочного кровотока, т.е. давление в лёгочной артерии могло возрастать или уменьшаться вне зависимости от знака сдвигов лёгочного кровотока. Следовательно, между изменениями этих двух показателей не отмечено непосредственной взаимосвязи, что позволяет заключить о различиях гемодинамических механизмов сдвигов давления и кровотока в лёгочной артерии на фоне применения прессорных веществ. Об этом свидетельствовал и тот факт, что давление в лёгочной артерии достигало максимальных значений и возвращалось к исходному уровню раньше, чем лёгочный кровоток. Поскольку, согласно уравнению Пуазейля, на величину давления в лёгочной артерии может влиять величина лёгочного сосудистого сопротивления, а также давления в левом предсердии, в опытах у животных при внутривенном введении прессорных препаратов изменения давления в лёгочной артерии сопоставляли со сдвигами лёгочного сосудистого сопротивления и давления в левом предсердии.
Оказалось, что если повышение давления в лёгочной артерии в ответ на применение прессорных препаратов у животных имело место в условиях возрастания лёгочного кровотока, изменения лёгочного сосудистого сопротивления были статистически недостоверными или оно несколько снижалось. Отсутствие достоверных сдвигов лёгочного сосудистого сопротивления при действии на систему кровообращения прессорных вазоактивных веществ, приводящем к возрастанию лёгочного кровотока, могло быть обусловлено не только высокой эластичностью и растяжимостью лёгочных сосудов, но и высвобождением в этих условиях эндотелием лёгочных сосудов вазодилататорных пептидов (Vizza C.D., Letizia C., Badagliacca R. et al., 2006). В 4-х опытах с применением ангиотензина у кошек с отмеченными прессорными сдвигами давления в лёгочной артерии на фоне уменьшения лёгочного кровотока лёгочное сосудистое сопротивление возрастало. Можно поэтому полагать, что различные по знаку сдвиги лёгочного сосудистого сопротивления не могли являться причиной разных величин прироста давления в лёгочной артерии в ответ на внутривенное введение прессорных веществ.
Рис. 3. Зависимость прессорных сдвигов давления в лёгочной артерии
от величины давления в левом предсердии при применении
адреналина, норадреналина и ангиотензина.
Обозначения: по оси абсцисс - изменение давления в левом предсердии во время максимальных сдвигов давления в лёгочной артерии у животных при применении прессорных препаратов. По оси ординат - максимальные изменения давления в лёгочной артерии. Изменения показателей представлены в процентах относительно исходного уровня, принятому за 0.
Вместе с тем, как следует из данных Рис.3, в опытах с применением прессорных препаратов была выявлена высокая степень взаимосвязи между направленностью и величиной изменений давления в лёгочной артерии и левом предсердии (коэффициент корреляции составил 0.82). При повышении давления в лёгочной артерии его прирост был больше в случае повышения левопредсердного давления, чем при снижении последнего (Рис.3). Если же давление в лёгочной артерии уменьшалось, то давление в левом предсердии также снижалось. Следовательно, разный характер и величина изменений левопредсердного давления могли быть причиной различной направленности и степени сдвигов давления в лёгочной артерии при применении катехоламинов и ангиотензина.
Рис. 4. Зависимость величины прироста давления в лёгочной артерии
(ДЛА) от превышения лёгочного кровотока (КРЛА) над сердечным
выбросом (СВ) при внутривенном введении прессорных препара-
тов.
Обозначения: по оси абсцисс - степень превышения (дисбаланс) величины лёгочного кровотока над сердечным выбросом, в %; по оси ординат - повышение давления в лёгочной артерии в процентах относительно исходного уровня, принятому за 0.
Оказалось также, что на фоне применения прессорных веществ величина прироста давления в лёгочной артерии зависит и от степени превалирования величины прироста кровотока в лёгочной артерии над сердечным выбросом (Рис.4). Сдвиги же последнего, независимо от характера изменений давления в лёгочной артерии и в левом предсердии, коррелируют с таковыми - лёгочного кровотока. В этих условиях между изменениями лёгочного кровотока, давления в левом предсердии и лёгочного сосудистого сопротивления непосредственной взаимосвязи не отмечено.
Опыты с применением депрессорных вазоактивных веществ также подтвердили различия в гемодинамических механизмах изменений давления и кровотока в лёгочной артерии.
Рис. 5. Зависимость изменений лёгочного кровотока от сдвигов венозного
возврата крови к сердцу у кошек при применении депрессорных ва-
зоактивных веществ.
Обозначения: по оси абсцисс - изменение венозного возврата во время максимальных сдвигов давления в лёгочной артерии у животных при применении ацетилхолина, гистамина и изопротеренола. По оси ординат - изменение лёгочного кровотока в это же время. Изменения показателей представлены в процентах относительно исходного уровня, принятому за 0.
Как следует из данных Рис.5, в ответ на применение депрессорных вазоактивных веществ, изменения лёгочного кровотока обусловлены сдвигами венозного возврата крови к сердцу. При этом они не коррелируют с изменениями давления в лёгочной артерии, которое в большинстве опытов (67%) уменьшалось. Степень же снижения давления в лёгочной артерии в условиях внутривенного введения депрессорных препаратов взаимосвязана с уменьшением лёгочного сосудистого сопротивления (коэффициент корреляции составил 0.85) (Рис.6), но не зависит от сдвигов левопредсердного давления.
Рис. 6. Зависимость сдвигов давления в лёгочной артерии от изменений
лёгочного сосудистого сопротивления у кошек при внутривенном
введении ацетилхолина, гистамина и изопротеренола.
Обозначения: по оси абсцисс - изменение лёгочного сосудистого сопротивления во время максимальных сдвигов давления в лёгочной артерии у животных при применении депрессорных вазоактивных веществ. По оси ординат - максимальные изменения давления в лёгочной артерии.
Характер соотношений венозного возврата и сердечного выброса с давлением в правом и левом предсердиях при сдвигах артериального давления.
Поскольку в условиях сдвигов артериального давления величина изменений левопредсердного давления не взаимосвязаны линейно с изменениями сердечного выброса, которые коррелируют с таковыми - лёгочного кровотока, возник вопрос о причинах разнонаправленных сдвигах давления в левом предсердии. С этой целью изучали характер и величину изменений давления в левом предсердии в сопоставлении со сдвигами правопредсердного давления, венозного возврата и сердечного выброса в условиях применения прессорных и депрессорных вазоактивных веществ.
Результаты экспериментов показали, что при внутривенном введении катехоламинов у кошек в большинстве случаев (82%) имели место однонаправленные, хотя и различные по знаку, сдвиги давления в предсердиях. Вместе с тем, в 18% наблюдений давление в правом предсердии уменьшалось, а в левом - возрастало, т.е. сдвиги этих показателей были разными по направленности. Так как в ответ на применение катехоламинов при однонаправленных по характеру сдвигах давления в предсердиях у животных величины прироста венозного притока и сердечного выброса были примерно одинаковыми, можно полагать, что знак изменений давления в предсердиях зависел, в основном, от внутрисердечной гемодинамики (Табл.8).
Таблица 8. Соотношение изменений венозного возврата, сердечного вы-
броса, давления в левом предсердии, со скоростью сокращения и
расслабления миокарда левого желудочка при применении
катехоламинов.
Препарат | Группа | ВВ | СВ | ДЛП | dP/dt max | dP/dt min |
Исходн.знач. | 199±20 мл/мин | 205± 23 мл/мин | 6.7±0.5 мм рт.ст. | 2425103 мм рт.с./с | -1925125 мм рт.с./с | |
Адреналин | I | 43 11 | 306 | -307 | 38 7 | 43 9 |
II | 27 6 | 265 | 5416 | 35 6 | 18 4 | |
Норадреналин | I | 24 4 | 27 6 | -24 4 | 28 7 | 33 9 |
II | 15 5 | 14 5 | 23 6 | 23 5 | 10 4 |
Обозначения: ВВ - венозный возврат, СВ - сердечный выброс; ДЛП - давление в левом предсердии; dP/dt max - сократимость (скорость сокращения) миокарда левого желудочка; dP/dt min - скорость расслабления миокарда левого желудочка. Изменения показателей представлены в процентах относительно исходного уровня, принятого за 0, в виде M m.
Из данных Табл. 8. следует, что в условиях одинаковых величин прироста венозного возврата и сердечного выброса направленность сдвигов давления в левом предсердии зависит от соотношения величин скорости сокращения и расслабления миокарда левого желудочка. При равном возрастании сократимости миокарда левого желудочка и скорости его релаксации давление в левом предсердии снижается, если же скорость расслабления миокарда левого желудочка меньше, чем скорость его сокращения, давление в левом предсердии возрастает. Вместе с тем, при более выраженном увеличении сердечного выброса, чем венозного возврата крови к сердцу, давление в левом предсердии повышается, а в правом - снижается, т.е. имеют место разнонаправленные по характеру сдвиги давления в предсердиях.
При внутривенном введении депрессорных веществ, в отличие от применения прессорных препаратов, в большинстве наблюдений (69%) у кошек были отмечены неоднозначные и разнонаправленные между собой сдвиги давления в предсердиях, а в 31% опытов - их однонаправленные изменения.
Ацетилхолин Гистамин Изопротеренол
Рис. 7. Характер и величина изменений давления в правом и левом пред-
сердиях, венозного возврата и сердечного выброса у кошек при
применении депрессорных вазоактивных веществ.
Обозначения: столбики с горизонтальной штриховкой - давление в правом предсердии, светлые столбики - давление в левом предсердии, заштрихованные столбики - венозный возврат крови к сердцу, тёмные столбики - сердечный выброс. Шкала - изменения показателей в процентах относительно исходного уровня, принятому за 0. Вертикальные линии на столбиках - средняя ошибка средней.
Как следует из данных Рис. 7, на фоне применения депрессорных препаратов давление в левом предсердии снижалось по мере превалирования величины сердечного выброса над венозным притоком. Следовательно, в этих условиях причиной снижения давления в левом предсердии явилось выраженная лоткачка крови, притекающей из лёгких, левым желудочком.
Причиной же повышения левопредсердного давления в ответ на применение депрессорных веществ в условиях близких величин сдвигов венозного возврата и сердечного выброса явились различия величин изменений сократимости миокарда левого желудочка или скорости его расслабления (Табл.9).
Таблица 9. Соотношение изменений венозного возврата, сердечного вы-
броса, давления в левом предсердии, со скоростью сокращения
и расслабления миокарда левого желудочка при применении
депрессорных вазоактивных веществ.
Препарат | Группа | ВВ | СВ | ДЛП | dP/dt max | dP/dt min |
Исходн.знач. | 198±16 мл/мин | 203± 24 мл/мин | 7.4±0.3 мм рт.ст. | 2414153 мм рт.с./с | -1685105 мм рт.с./с | |
Ацетилхолин | I | 6 4 | 6 5 | -7 2 | -7 1 | -14 3 |
II | -218 | 1 3 | 12 3 | -14 4 | -11 1 | |
Гистамин | I | -63 | -8 3 | -13 3 | -6 2 | -11 4 |
II | 03 | 9 3 | 25 7 | -12 4 | -14 3 | |
Изопротеренол | I | 154 | 16 5 | -10 4 | 25 5 | 23 7 |
II | 145 | 12 3 | 20 6 | 14 3 | -4 6 |
Обозначения те же, что в Табл. 8.
Так, на фоне внутривенного введения ацетилхолина и гистамина давление в левом предсердии возрастало у животных при выраженном уменьшении у них сократимости миокарда левого желудочка, чем у кошек со снижением левопредсердного давления (Табл.9). В случае же применения изопротеренола на фоне примерно одинакового по величине у животных обеих групп положительного инотропного эффекта сердца давление в левом предсердии возрастало у кошек с меньшей величиной скорости расслабления миокарда левого желудочка; если же скорость расслабления последнего у животных возрастала, то давление в левом предсердии - снижалось. Следовательно, в ответ на применение изопротеренола, который, как и катехоламины, вызывает положительные хроно- и инотропные эффекты сердца, на фоне близких величин сдвигов венозного возврата и сердечного выброса знак сдвигов давления в левом предсердии зависел от соотношения величин скорости сокращения и расслаблении миокарда левого желудочка.
заключение
Представленные в диссертационной работе сведения о механизмах формирования венозного возврата крови к сердцу и его соотношении с лёгочной гемодинамикой при прессорных и депрессорных изменениях артериального давления позволили установить ряд принципиально новых закономерностей.
Вопреки традиционным представлениям, сложившимся в физиологической литературе, изменения глубины дыхания у человека и животных не приводят к сдвигам средней величины венозного возврата, т.е. присасывающее действие грудной клетки на среднюю величину венозного кровотока практически отсутствует.
При повышении и снижении артериального давления в ответ на применение вазоактивных веществ ведущим механизмом формирования суммарного венозного возврата крови к сердцу является динамическое соотношение кровотоков по передней и задней полым венам, относящееся к фактору сил vis a fronte. При этом кровоток по передней полой вене всегда возрастает. Характер и величина сдвигов кровотоков по полым венам определяются различными изменениями сопротивления артериальных сосудов в регионе передней и задней полых вен, а также ёмкости венозных сосудов в бассейне задней полой вены. Присасывающая же функция правого предсердия не является значимой для изменений кровотоков по полым венам и формирования суммарного венозного притока. В этих условиях имеет место более быстрое восстановление давления в правом предсердии к исходному значению по сравнению с временной динамикой изменений кровотоков по полым венам и суммарного венозного притока.
На фоне сдвигов венозного возврата величина давления в правом предсердии зависит от соотношения величин изменений венозного притока и сократимости миокарда правого желудочка, т.е. она является результирующей для венозного притока крови к сердцу. При этом величина и направленность изменений правопредсердного давления взаимосвязана также и со сдвигами давления в лёгочной артерии. В случае менее выраженного прироста последнего на фоне возрастания сократимости миокарда правопредсердное давление снижается, тогда как при большем возрастании давления в лёгочной артерии давление в правом предсердии повышается. На фоне уменьшения давления в лёгочной артерии при угнетении сократимости миокарда правого желудочка правопредсердное давление возрастает. В случае же увеличения сократимости миокарда на фоне снижения давления в лёгочной артерии давление в правом предсердии также уменьшается, а при повышении давления в лёгочной артерии - оно возрастает или достоверно не изменяется.
В условиях применения прессорных и депресорных вазоактивных веществ гемодинамические механизмы изменений давления и кровотока в лёгочной артерии различны. Изменения лёгочного кровотока обусловлены сдвигами венозного возврата крови к сердцу и не коррелируют с изменениями давления в лёгочной артерии и лёгочного сосудистого сопротивления. Величина же давления в лёгочной артерии в случае его повышения взаимосвязана с величиной левопредсердного давления. При возрастании последнего давление в лёгочной артерии повышается в большей степени, чем при снижении давления в левом предсердии. Прирост давления в лёгочной артерии зависит также от степени превалирования величины кровотока в лёгочной артерии над сердечным выбросом, сдвиги которого коррелируют с таковыми - лёгочного кровотока. При уменьшении же давления в лёгочной артерии степень его снижения коррелирует с таковой - лёгочного сосудистого сопротивления, но не взаимосвязана непосредственно с изменениями левопредсердного давления.
При повышении и снижении артериального давления в ответ на применение вазоактивных веществ направленность и величина изменений давления в левом предсердии при равных величинах сдвигов венозного притока и сердечного выброса определяются соотношениями сократимости миокарда левого желудочка и скорости его расслабления. В случае равных приростов сократимости миокарда левого желудочка и скорости его релаксации давление в левом предсердии снижается, если же скорость расслабления миокарда меньше, чем скорость сокращения, левопредсердное давление возрастает. На фоне же больших по величине сдвигов сердечного выброса, чем венозного возврата, давление в левом предсердии возрастает при повышении артериального давления и снижается при уменьшении последнего.
Таким образом, при действии на систему кровообращения прессорных и депрессорных гуморальных стимулов имеет место непосредственная зависимость между характером и величиной изменений венозного возврата крови к сердцу, кровотоком в лёгочной артерии и сердечным выбросом. Вместе с тем, сдвиги указанных показателей не коррелируют с изменениями давления в правом и левом предсердиях. Направленность и величина сдвигов давления в правом предсердии обусловлены соотношениями величин венозного притока и сократимости миокарда правого желудочка, которая зависит от его постнагрузки, т.е. давления в лёгочной артерии. Характер же и величина изменений давления в левом предсердии при равных величинах сдвигов венозного возврата и сердечного выброса зависят от соотношения величин сократимости миокарда левого желудочка и скорости его расслабления.
Выводы
1. В условиях увеличения отрицательного внутригрудного давления средний кровоток в бедренной вене человека, равно как и средний кровоток по задней полой вене у кошек, достоверно не изменяется, следовательно, присасывающее действие грудной клетки на среднюю величину венозного возврата практически отсутствует. Фазные же колебания венозного кровотока, обусловленные дыхательным циклом, проявляются в результате сдвигов как внутригрудного, так и трансдиафрагмального давления.
2. При возрастании артериального давления на фоне применения гуморальных стимулов суммарный венозный возврат увеличивается в равной степени независимо от направленности изменений (снижение или повышение) правопредсердного давления, т.е. присасывающая функция правого предсердия не является значимой для увеличения суммарного венозного притока крови к сердцу.
3. В условиях применения прессорных и депрессорных вазоактивных веществ направленность и величина изменений венозного возврата определяются соотношением кровотоков по полым венам, причём, кровоток по передней полой вене всегда возрастает. При этом сдвиги кровотоков по полым венам не взаимосвязаны непосредственно с изменениями давления в правом предсердии, а восстановление последнего к исходному значению - более быстрое по сравнению с временной динамикой сдвигов кровотоков по полым венам и венозного возврата.
4. При возрастании венозного возврата на фоне повышения артериального давления характер изменений давления в правом предсердии обусловлен соотношением величин венозного притока и сократимости миокарда правого желудочка. В случае большего увеличения венозного возврата крови к сердцу и сократимости миокарда давление в правом предсердии снижается, при меньших же величинах прироста венозного возврата и сократимости миокарда правого желудочка - правопредсердное давление возрастает.
5. В условиях депрессорных сдвигов артериального давления и уменьшении при этом венозного притока в случае менее выраженного угнетения сократимости миокарда правого желудочка давление в правом предсердии снижается, а при большей величине отрицательного инотропного эффекта сердца - оно возрастает. При увеличении же венозного возврата и сократимости миокарда правого желудочка на фоне применения депрессорных препаратов правопредсердное давление снижается при меньшем приросте венозного возврата, и повышается, если последний значительно возрастает.
6. При внутривенном введении прессорных веществ на фоне возрастания лёгочного кровотока в случае меньшего прироста давления в лёгочной артерии правопредсердное давление снижается, а при большей величине давления в лёгочной артерии - возрастает. В этих же условиях при депрессорных сдвигах давления в лёгочной артерии при большем его снижении давление в правом предсердии уменьшается также в большей степени.
7. В ответ на применение депрессорных препаратов при снижении давления в лёгочной артерии на фоне уменьшения сократимости миокарда правого желудочка правопредсердное давление возрастает. В случае же увеличения сократимости миокарда давление в правом предсердии уменьшается на фоне снижения давления в лёгочной артерии, и возрастает или достоверно не изменяется при повышении давления в лёгочной артерии.
8. При действии на систему кровообращения прессорных и депрессорных гуморальных стимулов гемодинамические механизмы изменений давления и кровотока в лёгочной артерии различны. На фоне внутривенного введения прессорных вазоактивных веществ кровоток в лёгочной артерии, как правило, увеличивается, а при применении депрессорных препаратов он может возрастать или снижаться в равном количестве наблюдений. Сдвиги лёгочного кровотока обусловлены изменениями венозного возврата крови к сердцу и не коррелируют с направленностью и величиной изменений давления в лёгочной артерии и лёгочного сосудистого сопротивления.
9. В условиях применения прессорных веществ сдвиги давления в лёгочной артерии взаимосвязаны с изменениями давления в левом предсердии, но не коррелируют с изменениями лёгочного сосудистого сопротивления. При повышении давления в лёгочной артерии величина его прироста больше на фоне возрастания давления в левом предсердии, чем при снижении последнего. Величина прироста давления в лёгочной артерии зависит также от степени превалирования величины прироста кровотока в лёгочной артерии над сердечным выбросом, сдвиги которого определяются изменениями лёгочного кровотока, но не коррелируют с изменениями давления в левом предсердии.
10. На фоне внутривенного введения депрессорных препаратов сдвиги давления в лёгочной артерии непосредственно взаимосвязаны с изменениями лёгочного сосудистого сопротивления, однако они не коррелируют с направленностью и величиной изменений давления в левом предсердии.
11. В условиях повышения артериального давления и одинакового по величине возрастания венозного возврата и сердечного выброса давление в левом предсердии снижается в случае равных приростов сократимости миокарда левого желудочка и скорости его релаксации; если же скорость расслабления миокарда меньше, чем скорость сокращения, левопредсердное давление возрастает. При более выраженном увеличении сердечного выброса, по сравнению с таковым венозного возврата, давление в левом предсердии повышается.
12. При внутривенном введении депрессорных препаратов уменьшение давления в левом предсердии обусловлено превалированием прироста сердечного выброса над сдвигами венозного возврата. На фоне же одинаковых по характеру и равных по величине изменений венозного возврата и сердечного выброса давление в левом предсердии возрастает в случае выраженного снижения сократимости миокарда левого желудочка или же меньшей величины скорости его расслабления по сравнению с таковыми у животных с отмеченным снижением левопредсердного давления.
Список основных работ, опубликованных по материалам диссертации.
1. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Артериальный кровоток при глубоком дыхании. // Бюлл. экспер. биол. и мед.- 2000.- Т. 129, № 2.- С. 129 -132.
2. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Характер изменения кровотока в сосудах бассейна нижней полой вены при увеличении отрицательного внутригрудного давления.// Бюлл. экспер. биол. и мед.- 2000.- Т. 129, № 3.- С. 248 -251.
3. Евлахов В.И., Поясов И.З. Артериальный и венозный кровоток при глубоком дыхании в условиях орто- и антиортостатического воздействий. // Росс. Физиол. журн. им. И.М. Сеченова.- 2001. - Т.87, № 1.- С. 37Ц42.
4. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. О роли отрицательного внутригрудного давления в изменении венозного возврата крови к сердцу. // Росс. Физиол. журн. им. И.М. Сеченова.- 2001. - Т.87, № 1.- С. 14Ц22.
5. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. О роли постоянства давления в правом предсердии в формировании величины венозного возврата крови к сердцу. // Росс. Физиол. журн. им. И.М. Сеченова.- 2001. - Т.87, № 5.- С. 670Ц678.
6. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. О соотношении венозного возврата крови к сердцу и давления в правом предсердии. // Бюлл. экспер. биол. и мед.- 2001.- Т. 131, № 5.- С. 501 - 503.
7. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Соотношение венозного возврата, давления в полых венах и правом предсердии при применении прессорных стимулов.// Бюлл. экспер. биол. и мед.- 2001.- Т. 132, № 10.- С. 368 - 371.
8. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. О роли сил vis a fronte в формировании венозного возврата крови к сердцу.// Вестник РАМН .- 2002.- № 12.- С. 3 - 9.
9. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Об отсутствии взаимосвязи в изменениях давления в правом предсердии и центрального венозного давления.// Бюлл. экспер. биол. и мед.- 2002.- Т. 134, № 10.- С. 371- 373.
10. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Особенности изменений кровотоков в полых венах и давления в правом предсердии при применении катехоламинов. //Бюлл. экспер. биол. и мед.- 2002.- Т. 134, № 11.-С. 494 - 498.
11. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Механизмы формирования венозного возврата крови к сердцу. // Медицинский академический журнал СЗО РАМН.- 2002.- Т. 2, № 1.- С. 3 - 18.
12. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. О гемодинамических механизмах разнонаправленных изменений давления в правом предсердии при применении катехоламинов. //Росс. Физиол. журн. им. И.М. Сеченова.- 2003. - Т.89, № 5.- С. 533Ц542.
13. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Динамика изменений кровотоков по полым венам и давления в правом предсердии при применении нитроглицерина. // Бюлл. экспер. биол. и мед.- 2003.- Т. 136, № 8.- С. 124-127.
14. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. О роли изменений соотношения встречных потоков в полых венах в определении характера сдвигов правопредсердного давления при применении нитроглицерина. // Бюлл. экспер. биол. и мед.- 2003.- Т. 136, № 9.- С. 244-247.
15. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Изменения системной гемодинамики при применении нитроглицерина. // Медицинский академический журнал СЗО РАМН.- 2003.- Т. 3, № 3.- С. 28 - 38.
16. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Гемодинамические механизмы изменений давления в правом предсердии при применении депрессорных веществ.// Росс. Физиол. журн. им. И.М. Сеченова.- 2004. - Т.90, № 6.- С. 719Ц727.
17. Евлахов В.И., Поясов И.З., Ткаченко Б.И. Различный характер изменений показателей кардио- и гемодинамики при стимуляции правого и левого блуждающих нервов. // Медицинский академический журнал СЗО РАМН.- 2005.- Т. 1, № 1.- С. 28 - 38.
18. Евлахов В.И., Поясов И.З., Ткаченко Б.И. О значимости блуждающих нервов в проявлении разнонаправленных изменений давления в правом предсердии при применении прессорных веществ.// Росс. Физиол. журн. им. И.М. Сеченова.- 2005. - Т.91, № 5.- С. 502Ц513.
19. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Динамические соотношения сдвигов давления в правом и левом предсердиях при применении катехоламинов. // Бюлл. экспер. биол. и мед.- 2005.- Т. 139, № 1.- С. 4-7.
20. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Соотношение изменений давления в предсердиях и показателей системной гемодинамики при применении катехоламинов.// Росс. Физиол. журн. им. И.М. Сеченова.- 2005. - Т.91, № 6.- С. 625Ц635.
21. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Cравнительная характеристика направленности, величины и длительности изменений давлений в предсердиях при применении депрессорных веществ. // Бюлл. экспер. биол. и мед.- 2006.- Т. 141, № 5.- С. 484 - 487.
22. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Соотношение изменений давления в предсердиях при применении прессорных и депрессорных веществ.// Росс. Физиол. журн. им. И.М. Сеченова.- 2006. - Т.92, № 7.- С. 788Ц798.
23. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Динамические соотношения изменений давления и кровотока в легочной артерии при применении катехоламинов. //Бюлл. экспер. биол. и мед.- 2008.- Т. 145, № 1.- С. 4 - 7.
24. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Динамика изменений величин давления и кровотока в лёгочной артерии при применении прессорных вазоактивных веществ.// Медицинский академический журнал СЗО РАМН.- 2008.- Т. 8, № 2.- С. 14 - 20.
25. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Соотношения изменений параметров лёгочной и системной гемодинамики при нейрогенных стимулах.// Росс. Физиол. журн. им. И.М. Сеченова.- 2008. - Т.94, № 4.- С. 421Ц431.
26. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Гемодинамические механизмы изменений давления и кровотока в лёгочной артерии при применении прессорных веществ.// Росс. Физиол. журн. им. И.М. Сеченова.- 2008. - Т.94, № 8.- С. 888Ц899.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии