Новые подходы к оценке состояния сосудистой системы по результатам реографических исследований. 1. Колебательные процессы в сосудистой системе. Рассмотрим основные моменты, определяющие кровоток в сосудистой системе и, прежде всего, в ее артериальной части. Как известно, артериальная система представляет собой систему связанных эластичных резервуаров жидкости с высоким давлением. При сокращении левого желудочка, порция крови резко выбрасывается в аорту, вызывая значительное ее расширение, и, по мере распространения пульсовой волны, расширение всего артериального русла. На Рис.1 показаны синхронно зарегистрированные кривые изменения давления в аорте, ЭКГ и ФКГ, позволяющие сопоставить временные моменты электрического возбуждения и механического сокращения сердечной мышцы.

Рис. 1	Рис. 2

Высокая растяжимость стенок аорты позволяет рассматривать ее в качестве демпфера, предотвращающего чрезмерное повышение артериального давления при сокращении желудочка, снижающего требования ко всей артериальной системе (с точки зрения максимально допустимого давления), и уменьшающего нагрузку на сердце, позволяя ему выполнять работу по преодолению меньшего сопротивления нагрузки и за большее время. При расслаблении желудочка и закрытии полулунного клапана приток крови в аорту прекращается, но напряжение сосудистых стенок артериальной системы продолжает проталкивать кровь через периферические капилляры, вплоть до следующей систолы. По мере сокращения сосудов, артериальное давление падает, но со следующей систолой желудочка оно вновь резко повышается. В артериальной системе возбуждаются периодические колебания давления. Рассмотрим сечение артериального русла в области какой-либо крупной артерии. На Рис.2 приведены синхронно зарегистрированные кривые изменения давления в аорте, бедренной артерии и ЭКГ пациента. Как видно, через некоторое время задержки после начала периода изгнания, необходимое для распространения пульсовой волны до рассматриваемого участка бедренной артерии, давление в артерии начинает увеличиваться, под влиянием чего артерия будет растягиваться, а масса крови в рассматриваемом сечении и дистальнее его - ускоряться. Какой из этих процессов будет преобладающим? Очевидно, все будет зависеть от требуемых усилий для растяжения артериальной стенки (т.е. от ее тонуса и эластичности), с одной стороны, и для ускорения дистального столба крови – с другой. Если тонус последующих артериальных сосудов будет невысок, и сопротивление движению крови в них также будет мало, то сопротивление перемещению дистального столба крови будет определяться, в основном, инерционными силами. В первые мгновения расширяться будет артерия в области рассматриваемого сечения (причем, тем больше, чем ниже ее тонус и выше эластичность), однако, по мере увеличения скорости дистального столба крови, отток из артерии будет увеличиваться, скорость увеличения давления в ней начнет уменьшаться, а под напором прибывающей из крупной артерии крови, начнет увеличиваться давление в области последующих средних и мелких сосудов. При повышении тонуса последующих средних и мелких артериальных сосудов сопротивление движению дистального столба крови увеличится, т.к. к необходимости преодоления сил инерции дистального столба крови прибавится необходимость преодоления сопротивления растяжению стенок средних и мелких сосудов с повышенным тонусом. В этом случае отток крови из артерии замедлится, длительность анакроты увеличится, и артерия в области рассматриваемого сечения раскроется больше. И еще один важный момент. При повышении эластичности магистральных артерий, время задержки, необходимое для распространения пульсовой волны до рассматриваемого сечения будет увеличиваться, а это значит, что между аортой и рассматриваемым артериальным сечением будет увеличиваться градиент давления, что обязательно приведет к возрастанию скорости столба крови между аортой и артериальным сечением. В свою очередь, это приведет к еще большему раскрыву артерии в области рассматриваемого сечения, т.к. под действием сил инерции ускоренного столба крови, кровь будет продолжать прибывать в эту область даже после того, как упомянутый градиент давления (постепенно уменьшаясь) станет нулевым. Столб крови дистальнее рассматриваемого сечения будет ускоряться до тех пор, пока постепенно возрастающее давление в области средних и мелких сосудов, демпфируемое растяжением этих сосудов и оттоком крови через периферические капилляры, не сравняется с давлением в рассматриваемом артериальном сечении, которое, с одной стороны, увеличивается за счет притока крови из аорты, а с другой – уменьшается, за счет оттока крови в область средних и мелких артерий. Равенство давлений в рассматриваемом артериальном сечении и в последующих средних и мелких сосудах будет существовать лишь мгновение. Далее, несмотря на нулевой градиент давления, кровь по инерции будет прибывать в область средних и мелких артерий, давление в этой области будет продолжать увеличиваться, несмотря на отток крови через периферические капилляры, а за счет продолжающегося оттока крови из области рассматриваемого артериального сечения, давление в нем будет продолжать понижаться. Градиент давления изменит знак, начнет увеличиваться по модулю, а скорость столба крови дистальнее сечения начнет уменьшаться. Начнет уменьшаться отток из артерии и приток в область средних и мелких артерий, начнет формироваться волна отражения. В какой-то момент времени, градиент на мгновение опять станет нулевым, затем, вновь положительным. Скорость оттока из артерии опять начнет увеличиваться. Развивается колебательный процесс перераспределения объемов крови между сосудами различного калибра исследуемой сосудистой области. Как известно, рассмотренный механизм представляет собой процесс преобразования кинетической энергии сердечного выброса в потенциальную энергию растягивающейся сосудистой стенки, затем, вновь в кинетическую энергию столба движущейся крови, опять в потенциальную энергию сосудистой стенки и т.д. Благодаря этому механизму сосудистая система способна в значительной степени разгрузить сердце, взяв на себя часть работы по перемещению крови по сосудам. Известно, что если при одном и том же среднем давлении пропускать пульсирующий ток жидкости по двум трубкам одинакового диаметра и длины, одна из которых будет жесткая, а другая из мягкой резины, то через резиновую трубку (при определенной ее эластичности) за один и тот же промежуток времени вытечет раза в три больше жидкости, чем через жесткую. Для получения такого же результата в опыте с жесткой трубкой нужно было бы раза в три увеличить давление, т.е. затратить в три раза больше энергии. Следовательно, эластичность артериальных стенок – действительно важнейший фактор экономного расхода энергии сердечной мышцы. В реальных условиях упругое состояние артериальных стенок не остается стабильным, оно рефлекторно изменяется за счет активности мышечных элементов, распределенных в различных участках артериальной системы. В зависимости от изменяющихся потребностей организма и требуемых изменений уровня кровообращения, меняются и упругие свойства сосудистых стенок, подстраивая эластичную систему транспорта крови для минимизации потерь в ней, т.е., в наиболее благоприятном для всего аппарата кровообращения и, для организма в целом, направлении. Рассмотренные колебательные процессы, возникающие в сосудистой системе, полностью определяются рядом физических параметров сосудистой системы, которые и отражают ее текущее физическое состояние. “Реактивности” сосудистой системы, т.е. масса движущегося столба крови и растяжимость артерий соответствующих участков системы будут определять амплитуды, фазы и периоды возникающих частотных составляющих колебаний давления. Активное сопротивление кровотоку за счет трения крови о стенки сосудов и отток крови через периферическое сопротивление будут определять скорость падения среднего артериального давления в системе (при перемещении от центра к периферии) и скорость затухания колебательных процессов. Например, с ростом тонуса артерий в области рассматриваемого сечения, уменьшением времени запаздывания пульсовой волны и, вследствие этого, уменьшением кинетической энергии столба крови на участке аорта-артерия, будет уменьшаться амплитуда колебаний артериальной стенки и изменяться форма анакроты кривой давления. Тонус средних и мелких артерий, кинетическая энергия столба крови на участке дистальнее рассматриваемого сечения, и величина периферического сопротивления определят амплитуды и периоды возникающих высокочастотных колебаний, амплитуду и временное положение диастолической волны. Снижение периферического сопротивления ускоряет отток крови из области малых артерий и увеличивает скорость затухания колебаний, приводит к снижению инцизуры и амплитуды диастолической волны, вплоть до ее полного исчезновения. Итак, при периодических сокращениях сердца в артериальной системе устанавливаются достаточно сложные по форме и различные для разных артериальных сечений периодические колебания поперечного сечения сосудов и давления в них. Колебания поперечного сечения сосудов приводят к колебаниям электрического сопротивления исследуемой сосудистой области, и, при использовании реографического метода, - к колебаниям амплитуды огибающей высокочастотного напряжения, регистрируемого с помощью потенциальных электродов тетраполярного реографа, к формированию реографического сигнала.

...>> Вперед

E-mail : info@xai-medica.com | Tel/fax (+38 057) 719-04-78, 719-91-88, 315-11-86

Copyright © Medic@XAI, 2007. Национальный аэрокосмический университет "ХАИ", Харьков, Украина

Webmaster