Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Стабильность синусового ритма сердца при острой ишемии миокарда, гипоксии и асфиксии
ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Стабильность синусового ритма сердца при острой ишемии миокарда, гипоксии и асфиксии"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

Институт физиологии им. И.II. Павлова

РГ 6 од

| у на нравах рукописи

Есчанова Галина Тажимовна

СТАБИЛЬНОСТЬ СИНУСОВОГО РИТМА СЕРДЦА ПРИ ОСТРОЙ ИШЕМИИ МИОКАРДА, ГИПОКСИИ И АСФИКСИИ

( экспериментальное исследование)

Специальность: 03.00.13 - Физиологии чсловс-ка и животных

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Научный руков' >дитель:

доктор медицинских наук Чурина С.К.

Санкт-Петербург 1996

Работа выполнена в Институте физиологии им. И.П. Павлова РАН

Научный руководитель: доктор медицинских наук С.К.Чурина

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Г.Г.Исае}

член-корр. РАН, акад. РАЕН А.Д.Ноздрачев

Ведущее учревдение: С.-Петербургский медицинский университет им.акад. И.П.Павлова

Защита диссертации состоится " "^г^уЬ'^/^- 1995 р.

у А л:

в ^ / часов на заседании Диссертационного совета К 002.36.01 по присуждению ученой степени кандидата наук при Институте физиологии им. И.П. Павлова РАН по адресу: 199034, С.-Петербург, наб. Макарова, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института. Автореферат разослан " 995 г_

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат биологических наук

Э.А. Конза

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Среди большого количества методов эценки функционального состояния сердца особое место занимают исследования характеристик сердечного ритма. Используемые в настоящее время методы позволяют оценивать степень вариативности синусового ритма ( т.е. неравномерность межсистолических интервалов) в норме и зри патологии (Ваевский, 1988; Жемайтите и соавт., 1988; Rímoldi et al.,1930; Bootsma et al., 1994). Так, при нарушении коронарного кровообращения наблюдается значительное снижение общей вариабельности зинусового ритма, которое усиливается при ухудшении функционального состояния сердца (Lornbardi et al. ,1987; Malik et al., 1990; Morillo st al., 1993). При этом оценку и прогнозирование течения и исхода заболеваний производят по величинам статистических показателей коле-5ания R-R интервалов. Однако применяемые в настоящее время методы анализа ритма сердца основаны преимущественно на сложной системе расчетов индексов, оценивающих статистические и волновые характеристики ритма с использованием усреднения измерений 100 - 1000 и более кардиоциклов. При этом, как следствие усреднения, теряется информация о непродолжительных ( часто в пределах нескольких кардиоциклов ), но существенных изменениях в характере синусового ритма. Кроме того, данные методы предполагают периодичность исследования, что исключает возможность постоянного мониторирования ритма в режиме on line. Получаемые с помощью данных методов характеристики и показатели не всегда достаточно физиологически обоснованы. Поэтому нам кажется актуальным поиск новых методов анализа ритмической деятельности сердца, позволяющих оценивать степень инвариативности (стабильности) R-R интервалов, выявляя любые, даже непродолжительные изменения в характере ритма, дающие возможность прогнозировать исход заболевания.

Основным направлением в изучении нормального ритма сердца является исследование его структуры и оценка выраженности ее различных периодических составляющих. Обычно в структуре ритма обнаруживаются несколько типов волн ( быстрые и медленные ) в зависимости от периода колебаний R-R интервалов. Амплитуда волновых составляющих ритма сердца зависит от индивидуальных физиологических особенностей организма: типа вегетативной регуляции, возраста, наличия патологии (Нидеккер, Федоров, 1993; Брожайтене и соавт., 1994; Bigger et al., 1988). В нормальных физиологических условиях наибольшую выраженность имеют зависимые от дыхания колебания R-R интервалов (дыхательные

волны), происхождение которых в основном связывают с колебанием активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Между тем, недостаточно изученным остается вопрос о степени влияния различных режимов дыхания ( искусственная вентиляция ) и нарушений кислородного снабжения организма ( гипоксии, асфиксии ) на вариативность ритма сердца. Большинство работ, посвященных изучению реакции синусового узла на изменение кислородного снабжения проведены на препаратах предсердия или изолированном сердце, что позволяет изучить механизмы функционирования синоатриального узла, но не всегда может объяснить особенности динамики ритма при определенных воздействиях в условиях целого организма.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы было изучение характеристик синусового ритма сердца наркотизированных кошек в норме, при острой ишемии миокарда и при различных нарушениях кислородного обеспечения организма. Для этого были поставлены следующие задачи:

1. Изучить характеристики синусового ритма при острой экспериментальной ишемии миокарда. Оценить стабильность ритма при данном воздействии и выявить ее значимость для прогнозирования исхода острой ишемии миокарда.

2. Исследовать показатели ритма и его стабильность при асфиксии, у животных с искусственной вентиляцией легких.

3. Оценить стабильность синусового ритма сердца при асфиксии у животных со спонтанным дыханием.

4. Оценить влияние дыхания смесью, содержащей 5% Ог в N2, на характеристики синусового ритма сердца.

5. Исследовать показатель стабильности ритма при прекращении парасимпатической экстракардиальной регуляции.

Научная новизна исследования. Использованный в данном исследовании подход к анализу синусового ритма сердца основан на постоянном наблюдении за показателем инвариативности (стабильности) R-R интервалов в мониторном режиме в масштабе текущего времени. Впервые предложен модифицированный ритмографический метод, позволяющий путем сравнения длительности каждого последующего кардйоцикла с предыдущим ( без какого-либо усреднения ) выявлять и измеряй периоды стабильного ритма. Используемый способ предполагает оценку не общей вариативности, а дает характеристику стабильности синусового ритма сердца в режиме on line. Этот метод позволяет уловить значимые изменения в выраженности стабильности ритма в текущий момент времени. Полученный

данным способом показатель, названный нами "длительность участков стабильного синусового ритма" (УСР) интерпретируется как время, в течение которого величина последовательных R-R интервалов не изменялась.

Впервые показано, что показатель стабильности R-R интервалов коррелирует с течением и исходом острой экспериментальной ишемии миокарда. Увеличение УСР происходит только на фоне прогрессирующего ухудшения сократительной способности сердца и всегда предшествует развитию фатальных аритмий ( т.е. является маркером неблагоприятного исхода острой экспериментальной ишемии миокарда ). Благоприятным исходам острой ишемии не предшествует существенных изменений длительности УСР.

Впервые обнаружено, что выраженная стабилизация R-R интервалов наблюдается при внезапном прекращении искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Показано, что реакция синусового узла на полное прекращение или уменьшение кислородного снабжения организма значительно различается в зависимости от условий эксперимента. В отличие от остановки искусственной вентиляции, прекращение спонтанного дыхания или дыхание животных жесткой гиноксической смесью вызывают усиление общей вариативности синусового ритма.

Практическая значимость работы. Результаты проведенных экспериментов показали, что предложенный нами метод анализа синусового ритма сердца позволяет производить постоянное слежение за изменениями стабильности R-R интервалов в режиме ""on line', что может быть использовано в реанимационных отделениях кардиологических клиник. Величина получаемого данным методом показателя - длительности участков стабильного синусового ритма может использоваться в клиничёской практике в.качестве маркера неблагоприятного прогноза у больных острым ин-. фарктом миокарда.

Полученные в исследовании данные позволяют предположить возможность использования данного метода наблюдения'за ритмом сердца у людей с нарушениями внешнего дыхания, находящихся на аппаратном дыхании, а также при хирургических операциях, проводящихся с использова-. нием искусственной вентиляции легких.

На основании пройбденных-исследований можно предложить использовать полученный нашим методом показатель" стабильности *R-R интервалов - длительность УСР как маркер снижения парасимпатической регуляции сердца при невозможности проведения стандартных функциональных проб у больных. ■

Апробация работы. Результаты исследования были апробированы на 4 Всесоюзном симпозиуме "Кровообращение в условиях высокогорной и экспериментальной гипоксии" (Душанбе, 1991), конференции молодых ученых "Механизмы регуляции физиологических функций" (СПб, 1992), 3 Международном симпозиуме по сравнительной электрокардиологии (Сыктывкар, 1994), научно-практической конференции "Актуальные вопросы военно-морской клинической медицины" (СПб, 1995), заседаниях Санкт-Петербургского Общества физиологов, биохимиков и фармакологов (1990, 1991), расширенных лабораторных заседаниях.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ1 Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, изложения результатов исследований, обсуждения, общего заключения, выводов и списка литературы, включающего 322 наименования. Работа изложена на 138 страницах машинописного текста, включая 9 таблиц и 26 рисунков.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Опыты проводились на кошках обоего пола массой 2.5 - 4.5 кг, наркотизированных гексеналом (0.1 г/кг, интраперитонеально ) . Всего на кошках проведено 102 эксперимента.

Метод оцешш синусового ритма сердца Во всех сериях экспериментов оценивались характеристики синусового ритма сердца. Для этого использовался модифицированный ритмог-рафический метод, позволяющий в режиме on line графически выделять и измерять длительность непрерывных периодов стабильного синусового ритма сердца (Снисаренко, Килимник, 1989). Метод основан на последовательном сравнении R-R интервалов на ЭКГ. Если разница между соседними кардиоциклами была меньше заданной величины (3 мс), то такие интервалы считались равными, а ритм сердца при этом - стабильным. В исследовании оценивалась продолжительность таких периодов стабильного ритма. Длительность УСР определялась по ритмограмме, на которой этим участкам соответствовали верхние отрезки кривой, а нижние отрезки соответствовали периодам неравномерности ритма сердечных сокращений.

Для получения ритмограммы использовалась ЭКГ в одном из трех стандартных отведений ( обычно II ). Сигнал с злектрокардиоскопа ЭКС-2-01 подавался на цифровой счетный анализатор оригинальной конструкции (разработанный совместно с СПбИАП, лаборатория электроники), который измерял длительность последовательных кардиоциклов в реаль-

ном масштабе времени, сравнивал их и определял длительность УСР. Результат такой обработки регистрировался на табло анализатора в виде длительности УСР в мс и количестве равных 1?-}? интервалов, составляющих этот УСР, а также на самописце в виде ритмограммы . Измеряя длину верхних отрезков ( в мм ) на ритмограмме рассчитывали длительность всех УСР ( в с ) за время эксперимента.

Кроме данного показателя оценивались обычные ЭКГ-характеристики ритма: ЧСС ( уд./мин ); длительность {?-{? интервалов ( мс ); смещение этрезка 5-Т от изоэлектрической линии; характер нарушений ритма. Рассчитывали дисперсию 1?-1? интервалов и коэффициент вариации: <В = (ЗО/Н-И) х 100 .

Артериальное (АД) и венозное давление регистрировались с помощью электроманометра фирмы "ЕЬЕМА" - в первой серии экспериментов, и электроманометра МСК - 40115 - с остальных сериях. Сердечный выброс (СВ) измерялся с помощью электромагнитного расходомера крови ЖЭ-2-2. В некоторых сериях использовалась регистрация термограммы и зпикардограммы. Регистрация исследуемых параметров проводилась на 3-канальном самописце Н-338.

В соответствии с поставленными задачами были проведены 6 серий экспериментов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

СЕРИЯ 1. Острая экспериментальная ишемия миокарда, вызванная окклюзией нисходящей ветви левой коронарной артерии.

В зависимости от исхода окклюзии коронарной артерии животные разделились на две группы: 1 группа - 10 животных, у которых развивалась фибрилляция желудочков (ФЖ), 2 группа - 22 животных, у которых не происходило развития ФЖ. Группы существенно различались и по динамике исследованных показателей.

У животных первой группы уже с первой минуты ишемии на ЭКГ отме-4ался подъем сегмента ЗТ, свидетельствующий о развитии ишемии в су-ээпикардиальных отделах миокарда. На 2 - 3 минуте у этих животных развивались нарушения ритма в виде желудочковой экстрасистолии или желудочковой тахикардии, переходящие в ФЖ. На первой минуте после прекращений кровотока по коронарной артерии наблюдалось уменьшение ЮС на 16±5.3 % (р<0.05) от фонового уровня, которая затем несколько повышалась.

Длительность УСР до ишемии равнялась 2.1±0.4 с. Ишемия вызывала достоверное увеличение длительности этих участков в среднем в 2 -

Таблица 1.

Характеристики синусового ритма сердца при острой экспериментальной ишемии миокарда у животных с развитием фибрилляции желудочков (п=10).

г |воздействие время, с характеристики 1 синусового ритма сердца |

длительность УСР, с 1 1 I дисперсия | | }?-1? интервалов) 1 1 коэффициент | вариации | 1

| контроль - 2.1 ± 0.4 1 1 | 2.0 ± 0.7 | 1 1 1 5.8 ± 0.6 |

| ишемия I миокарда 1 60 120 180 5.0 ± 1.3" 7.9 ± 2.6* 1 1 1 1 1.1 + о.з | | 0.8 ± 0.4 | .1..... . 1 2.7 ± 0.3* 1 2.1 ± 0.4* | I

Примечание: во всех таблицах * - достоверные различия по сравнению с контрольными значениями ( р < 0.05 ).

2.5 раза уже в течение первой минуты ишемии и достигала величины, в 4 раза большей, чем до окклюзии (табл.1). Одновременно снижался и коэффициент вариации.

После окклюзии коронарной артерии у животных первой группы наблюдалось снижение сердечного выброса и артериального давления практически до О к моменту развития ФЖ. Изменения термограммы ( свидетельствующее о прогрессивном снижении кровотока в миокарде ) наблюдались как в бассейне лигируемой артерии, так и в "интактных" зонах. На эпикардограмме этих областей отмечались признаки ишемии.

Во второй группе животных, в отличие от первой, острая ишемия миокарда не вызывала развития фатальных аритмий. На ЭКГ у этих животных максимальная величина смещения сегмента Б-Т составляла в среднем 1.2 ± 0.3 мм ( по сравнению с 4.5 ± 0.5 мм у животных первой группы, р < 0.05 ). Во второй группе ЧСС при острой ишемии миокарда достоверно не изменялась. При этом отсутствовали и достоверные изменения длительности УСР, дисперсии И-И интервалов и коэффициента вариации у этих животных (табл.2). К концу первой минуты ишемии наблюдалась лишь тенденция к снижению СВ в среднем на 5.1 ± 1.6% ( р > 0.05 ) и системного АД ( в среднем на 8.0 ± 3.5 % , р > 0.05 ), которые затем стабилизировались. В отличие от первой группы, у животных второй группы в течение всего периода ишемии отсутствовали изменения тер-

Таблица 2.

Характеристики синусового ритма сердца при острой экспериментальной ишемии миокарда у животных без фибрилляции желудочков (п=22).

1 |воздействие время, с характеристики ......... - ■ ...... синусового ритма сердца |

длительность УСР, с 1 1 ! дисперсия | ! И-Я интервалов! { 1 1 коэффициент ! вариации I

| контроль 1 - 2.3 ± 0.6 ! 1 I 2.4 ± 0.4 | 1 | 6.0 ± 0.6 |

1 | ишемия | миокарда 1 60 120 180 . ... 2.0 ± 0.4 1.8 ± 1.2 1.7 ± 0.9 1 1 | 2.0 ± 0.2 | | 2.1 ± 0.3 | | 2.2 ± 0.2 | I 1 5.8 ± 0.5 ! 5.9 ± 0.4 | 5.9 ± 0.3 |

мограммы в неишемизированных зонах. На эпикардограмме, регистрируемой в зоне окклюзии, появлялись признаки ишемии, тогда как на эпикардограмме интактных отделов миокарда они не отмечались.

СЕРИЯ 2. Асфиксия, вызванная прекращением искусственной вентиляции легких у животных с открытой грудной клеткой.

Прекращение ИВЛ на 1 мин не вызывала достоверных изменений ЧСС, однако наблюдались выраженные изменения длительности УСР (табл.3): длительность УСР до воздействия составляла 0.8 ± 0.1 с, к 20 с она увеличивалась в 5 раз, а на 60 с составляла 8.0 ± 4.5 с . Уменьшались дисперсия Р-Р интервалов и коэффициент вариации.

К 30 с асфиксии. наблюдалось увеличейие систолического давления в левом желудочке в среднем на '4.0 ± 1.2 %, а к 60 его прирост составил 30 ± 5.6 % к исходному уровню (р<0.05). Изменения диастоличес-кого давления в левом желудочке были значительно менее выраженными. Давление в правом предсердии изменялось разнонаправленно, поэтому достоверных изменений данного показателя в среднем по группе не обнаружено. Диастолическое артериальное давление в бедренной артерии.-достоверно возрастало с 30 с асфиксии, а увеличение систолического давления отмечалось только к 60 с воздействия. Значительное изменение термограммы, соответствующее усилению кровотока по миокарду, наблюдалось в течении всего периода асфиксии.

Таблица 3.

Характеристики синусового ритма сердца при асфиксии у животных с открытой грудной клеткой ( п=23 ).

1 " -|воздействие время, с характеристики 1 синусового ритма сердца |

длительность УСР, с 1 1 1 I дисперсия | коэффициент | 1 И-Н интервалов | вариации | 1 1 1

I контроль - 0.8 ± 0.1 1 I I | 2.3 ± 0.2 | 5.9 ± 0.3 | 1 1 1

| асфиксия 20 6.1 + 2.Б 1 I I | 1.3 ± 0.2* | 3.2 ± 0.3* |

40 4.0 ± 0.7* | 1.5 ± 0.2* | 3.0 ± 0.2* [

| 60 8.0 ± 2.5* | | 0.9 ± 0.2* | 2.3 ± 0.2* | 1 1 (

СЕРИЯ 3. Асфиксия, вызванная прекращением ИВЛ у животных с закрытой грудной клеткой.

Асфиксия длительностью 1 мин в условиях закрытой грудной клетки не вызывала нарушений ритма. При отсутствии динамики ЧСС наблюдались выраженные изменения длительности УСР. Фоновая величина УСР составляла в среднем 0.9 + 0.2 с. Но уже в течение первых 10 с воздействия длительность УСР увеличивалась до 1.7 ±0.4с, а затем достигала

Таблица 4.

Характеристики синусового ритма сердца при асфиксии у животных с закрытой грудной клеткой и искусственной вентиляцией легких ( п=8 ).

I |воздействие время, с характеристики 1 синусового ритма сердца |

длительность УСР, с 1 1 I дисперсия | | интервалов! 1 1 коэффициент | вариации |

| контроль - 0.9 ± 0.2 1 1 | 2.6 ± 0.3 | 1 1 6.4 ± 0.4 |

| асфиксия 20 4.2 ± 1.6* 1 1 I 1.8 ± 0.4 | 4.3 ± 0.3* |

40 3.8 + 0.6* 1 1.6 ± 0.3* . | 3.9+0.6* |

1 60 3.1 ± 0.7* 1 . . ... ! 1.7 ± 0.3* | | | 4.2 ± 0.4* | |

своего максимального значения 4.2 ± 1.6 с на 20 с (табл.3). На 40 с воздействия длительность УСР составляла 3.8 ± 0.6 с, а затем наблюдалась тенденция к ее уменьшению. Коэффициент вариации и дисперсия К-К интервалов уменьшались, что соответствовало снижению общей вариативности ритма.

В отличие от предыдущей серии, у всех животных в этой группе уже к 20 с асфиксии появлялась тенденция к уменьшению давления в правом предсердии, а к 50 с оно падало ниже фонового уровня и составляло 76.8 ± 6.9 % от исходного ( р < 0.05 ). Прирост систолического АД в бедренной артерии составлял 5.7 ± 1.8% ( р < 0.05 ) к 60 с воздействия. Диастолическое ЛД повышалось уже к 20 с, а на 60 с возрастаю на 25.3 ± 4.7 % ( р < 0.05 ).

СЕРИЯ 4. Асфиксия, вызванная окклюзией трахеи у животных со

спонтанным дыханием.

Асфиксия длительностью 1 мин вызывала увеличение ЧСС к 30 с ( в среднем на 10.2 ± 3.8 X, р < 0.05 ). Затем ЧСС несколько снижалась, и к концу воздействия составляла 106.4 ± 4.5 % от исходного ( р>0.05). На ритмограмме при этом не наблюдалось увеличения длительности УСР (табл.5). Напротив, их длительность уменьшалась почти в 2 раза на протяжении первых 15 с асфиксии и оставалась достоверно меньшей в течение всего периода асфиксии. Коэффициент вариации и дисперсия 1?-1? интервалов при этом увеличивались, что свидетельство-

Таблица 5.

Характеристики синусового ритма сердца при асфиксии у животных со спонтанным дыханием ( п=17 ).

1 I воздействие — время, с ■ ■ характеристики 1 синусового ритма сердца |

длительность УСР, с 1 1 1 | дисперсия | коэффициент 1 | К-К интервалов) вариации | 1 1 1

| контроль - 2.0 ± 0.8 1 I I | 2.7 ± 0.2 | 6.2 ± 0.4 ! 1 1 1

| асфиксия 20 1.1 ± 0.2 1 1 1 | 4.9 ± 0.4* Ц1.0 ± 0.6" |

40 0.9 ± 0.4 Г 4.5 ± 0.6* | 9.2 ± 0.8* |

1 60 . 1.0 ± 0.2 1 1 4.6 ± 0.5* 1 9.6 ± 0.7* | 1. . . .1 ..... )

вало об усилении неравномерности ритма.

Такая реакция ритма сердца развивалась на фоне постепенного роста АД, которое к концу воздействия составляло 120 ± 6.8 % от исходного ( р < 0.05 ).

СЕРИЯ 5. Гипоксия, вызванная дыханием гипоксической смесью, содержащей 5 Z 0'¿ в Nz-

На фоне гипоксического воздействия отмечалось увеличение ЧСС, развивающееся к концу третьей минуты воздействия. При этом, как и в предыдущей серии, на ритмограмме не отмечалось появления длительных УСР (табл.6). Напротив, их величина даже уменьшалась уже на вторе минуте дыхания гипоксической смесью. Изменение статистических характеристик ритма сердца были аналогичны предыдущей серии.

Таблица б.

Характеристики синусового ритма сердца при дыхании животных гипокси ческой смесью (5 % Ог, 95 % N2), п=12.

1 |воздействие время, характеристики синусового ритма сердца

длительность УСР, с i i | дисперсия | | R-R интервалов! i i коэффициент вариации

| контроль - 2.1 ± 0.9 1 1 | 2.6 ± 0.3 | i i 6.4 ± 0.6

I гипоксия i 60 120 180 1.2 ± 0.4 1.4 ± 0.3 1.4 ± 0.4 i 1 1 | 3.6 ± 0.4 | | 3.8 ± 0.3* | | 4.2 ± 0.5" | i . .. . . . . , i 8.5 ± 0.7* 8.4 ± 0.6" 8.8 ± 0.8*

Подобная динамика вариативности И-И интервалов, так же как и при окклюзии трахеи, наблюдалась на фоне постепенного увеличения АД, составившего 134 ± 6,8 X от исходного к концу экспозиции.

СЕРИЯ 6. Парасимпатическая денервация.

После ваготомии не было обнаружено достоверных изменений ЧСС, а сдвиги величины УСР были значимыми (рис.8): их длительность увеличивалась более чем в 6 раз по сравнению с величиной, наблюдаемой дс ваготомии. Изменение статистических показателей синусового ритма (

Таблица 7.

арактеристики синусового ритма сердца после прекращения экстракарди-яьной парасимпатической регуляции ( п=10 ).

воздействие время, мин 1 I характеристики 1 1 синусового ритма сердца |

1 [длительность УСР, 1 с 1 1 1 | дисперсия | | интервалов] 1 | коэффициент | вариации !

контроль - 1 | 2.2 ± 0.9 1 1 1 | 2.5 ± 0.4 | 1 1 6.6 ± 0.4 |

ваготомия 10 1 | 13.6 ± 4.1* 1 1 | 1.0 ± 0.1* | | | 2.5 ± 0.3* | |

меньшение дисперсии Г?-!? интервалов и коэффициента вариации ) харак-еризоваю резкую стабилизацию длительности межсистолических интералов.

Таким образом, прекращение экстракардиальной парасимпатической егуляции сердца приводило к возникновению феномена стабилизации итма, сопровождающегося появлением длительных УСР.

Результаты экспериментов показали, что значительное увеличение

лительности УСР у наркотизированных кошек наблюдалось при острой кспериментальной ишемии миокарда, приводившей к фибрилляции желу-очков, асфиксии, вызванной остановкой искусственной вентиляции лег-их и после ваготомии. Асфиксия у животных со спонтанным дыханием и дыхание жесткой гипоксической смеси не приводило к достоверным из-енениям длительности УСР, можно лишь отметить тенденцию к их умень-ению. Эти данные в основном согласуются с результатами расчета ко-ффициента вариации и дисперсии интервалов, которые считаются оказателями общей вариабельности ритма. Значительное уменьшение ко-ффициента вариации и дисперсии 1?-1? интервалов наблюдалось при тех е воздействиях, что и увеличение УСР, то есть удлинение периодов с авными межсистолическими интервалами происходило на фоне снижения бщей вариативности ритма.

ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

В наших экспериментах наблюдалось два возможных варианта течения и исхода острой окклюзии коронарной артерии у кошек : у 31 % острая ишемия миокарда вызывала развитие фибрилляции желудочков, а у 69 X фатальных нарушений ритма не возникало.

Только в группе животных с ФЖ было отмечено значительное снижение общей вариативности ритма и появление длительных УСР, а в группе без развития фатальных аритмий - достоверных изменений величины УСР не наблюдалось. Таким образом, появление длительных участков равномерного ритма наблюдалось только в случаях неблагоприятного исхода острой окклюзии коронарной артерии.

Достоверных различий в исходной ЧСС в группе с развитием ФЖ и без фатальных аритмий (175±15 мин-1 и 168±12 мин-1 соответственно, р>0.05) в наших экспериментах обнаружено не было, поэтому различие между группами не связано с исходной ЧСС.

Исходы острой ишемии миокарда в значительной степени определяются состоянием миокарда неишемизированных зон (Малая, 1981; Ольбинская, Литвицкий, 1986 и др.; Неупс1г1сЬх е1 а1., 1978; Коуаша е1 а1., 1978). В наших экспериментах появление длительных УСР наблюдалось только на фоне прогрессирующего падения сократительной функции сердца, вызывающей снижение СВ и АД. Это связано, по-видимому, с тем, что в наших экспериментах одновременно с падением кровотока в зоне ишемии происходило и снижение кровотока в других отделах миокарда.

Исход острой ишемии миокарда зависит от парасимпатических экстра-кардиальных влияний: при их уменьшении увеличивается частота развития ФЖ (Наеешап е1 а1., 1991; Айапкоп е1 а1., 1994). Причиной уменьшения вагусных влияний на сердце при острой ишемии миокарда может быть сочетание угнетения эфферентной активности и уменьшения чувствительности эффектора к этим посылкам. В наших экспериментах ФЖ развивалась лишь в случаях выраженных признаков ишемии как в зоне окклюзии, так и в "интактных" зонах. Углубление ишемии могло вызвать понижение восприимчивости миокарда к парасимпатическим влияниям. Можно предположить, что понижение восприимчивости синусового узла к парасимпатическим влияниям вызывает уменьшение вариативности ритма сердца, и, следовательно, увеличение длительности УСР.

Развитию ФЖ во всех экспериментах предшествовало появление длительных УСР. Следовательно, увеличение УСР можно рассматривать как

предвестник и прогностический маркер развития фатальных аритмий при

острой ишемии миокарда.

При асфиксии у животных с искусственной вентиляцией легких отмечалось появление участков УСР, длительность которых была несколько большей у животных с открытой грудной клеткой, чем с закрытой (8.0+2.5 с и 4.2+1.6 с соответственно, р>0.05 ). Появление этих участков происходило на фоне снижения общей вариативности ритма. Различия в величине УСР у животных с открытой и с закрытой грудной клеткой не являются следствием различия в динамике ЧСС, поскольку достоверных изменений ЧСС при асфиксии в данных сериях не наблюдалось.

Поскольку в качестве возможных механизмов синусовой аритмии рассматриваются колебания в степени наполнения правого предсердия, а также механические влияния на сердце экскурсий грудной клетки и легких, то различия в выраженности стабильности ритма, вероятно, могли быть отнесены к биомеханическим особенностям реакции дыхания на асфиксию при открытой и закрытой грудной клетке.

Вероятно, что ИВЛ сама по себе влияет на функционирование сердечно-сосудистой системы. ИВЛ с положительным давлением на вдохе хотя и не препятствует возникновению синусовой аритмии, но реверсирует ее (Hellman, Stacy, 1976; Yli-Hankala et al., 1990, 1991). Такая реверсия, скорее всего, может быть следствием наблюдаемого при ИВЛ изменения градиентов давления в дыхательных путях, противоположных спонтанному дыханию (Minaba,1991; Jonzon,1992), что приводит к изменению внутригрудного давления (Innés et al., 1993; Maughton et at., 19S5) ИВЛ влияет на гемодинамические характеристики: изменяются венозный возврат, наполнение левого желудочка, СВ ( Bradley et al., 1992; Chihara, 1992; Hinson, 1992; Innés et al., 1993), и вызывает изменения активности структур вегетативной нервной системы ( Sellden et al., 1986; Tanaka et al., 1994 ), что также может модулировать вариативность синусового ритма сердца.

В наших опытах в условиях спонтанного дыхания, когда асфиксию создавали окклюзией трахеи, наблюдалось увеличение общей вариативности ритма. Следовательно, можно предположить, что гипоксический стимул не является фактором, запускающим стабилизацию R-R интервалов. Реакция синусового узла на асфиксию зависит от условий проведения эксперимента. В отличие от остановки ИВЛ, окклюзия трахеи у животных со спонтанным дыханием вызывает закономерные изменения в импульсной активности рецепторного аппарата легких ( Shannon, Zechman,

1972 ), активности дыхательных мышц, величине внутригрудного давления и давления в воздухоносных путях, что также может влиять на вариабельность ритма по механизму, связанному с рефлексами растяжения легких. Поэтому можно предположить, что отсутствие длительных УСР при асфиксии у животных со спонтанным дыханием может быть следствием дестабилизирующего влияния на ритм сердца биомеханических условий дыхания.

Для того, чтобы избежать непосредственного влияния окклюзии трахеи на ритм сердца, гипоксию создавали переводом животных на дыхание жесткой гипоксической смесью. При этом наблюдалось уменьшение длительности УСР на 30 - 40 % по сравнению с контролем, соответственно увеличивалась и общая вариативность ритма. Так как показано, что перфузия полосок предсердия, включающих синоатриапьный узел (СУ), гииоксическим раствором влияла на электрофизиологические характеристики клеток СУ (Бредикис и соавт., 1976, 1977-, Полунин, Митрохина, 1985; КсМагсИ е1 а1., 1977; За1оп, Беуата, 1986; ТПраИ, 1989; Те-гас!а еЬ а1., 1990 ), усиливала перемещения водителя ритма в синусовом узле. Это, несомненно, усиливает неравномерность межимпульсных интервалов, возникающих в СУ. Следовательно, гипоксию можно считать фактором, усиливающим вариативность синусового ритма сердца. Разница в реакциях на гипоксический стимул у животных со спонтанным дыханием по сравнению с искусственной вентиляцией, вероятно, частично определяется разницей в активности структур дыхательной системы при данных условиях экспериментов.

Таким образом, условиями, при которых возможна реализация феномена УСР, являются; уменьшение эфферентных экстракардиальных влияний, уменьшение чувствительности к ним, отсутствие возможности к модуля-, ции внешнего дыхания при'искусственной:вентиляции легких.

Длительность УСР после экстракардиальной денервации увеличилась на фоне значительного уменьшения общей вариативности ритма.

Результаты проведенного исследования показали, что феномен стабильного ритма наблюдается при различных воздействиях - ишемия, асфиксия при ИВЛ, ваготомия, общей чертой которых является снижение регуляторных нервных влияний на ритмическую активность сердца.

Анализ полученных нами данных и данных использованной литературы позволяет предположить, что появление длительных УСР возможно только в условиях снижения или отсутствия экстракардиальных влияний на сердце ( независимо от причин, ее вызвавших ). Такую стабилизацию можно объяснить, по-видимому, резким ограничением миграции водителя

штма в СУ с периодами полной фиксации в одном кластере во время пе-

зиода стабильного ритма.

ВЫВОДЫ.

1. Реакция синусового ритма сердца на острую экспериментальную 1шемию миокарда зависит от течения и исхода ишемии: при неблагопри-1тном течении ишемии, сопровождающемся снижением артериального давания, сократительной способности миокарда, приводящими к развитию фибрилляции желудочков, происходит стабилизация Р-Е? интервалов. Ост-зая ишемия миокарда, не приводящая к развитию фатальных аритмий, не сопровождается изменением длительности участков стабильного ритма.

г. Значительное увеличение длительности участков стабильного эитма при острой экспериментальной ишемии миокарда всегда предшест-зует развитию фибрилляции желудочков и является маркером неблагоприятного исхода острой экспериментальной ишемии.

3. Прекращение искусственной вентиляции легких у кошек, находя-цихся на аппаратном дыхании, сопровождается стабилизацией синусового эитма.

4. Гипоксия у животных со спонтанным дыханием вызывает уменьшение длительности участков стабильного ритма, сочетающееся с увеличением общей вариабельности И-!? интервалов.

5. Выраженная стабилизация ритма наблюдается при прекращении зкстракардиальной парасимпатической регуляции сердца.

6. Увеличение длительности участков стабильного синусового рит-ла отмечается только на фоне уменьшения общей вариативности ритма.

7. Использованный в данной работе метод исследования синусового ритма сердца - определение длительности участков стабильного ритма -позволяет оценивать степень стабилизации ритма в режиме текущего времени с учетом ее изменения в течение всего периода наблюдения. Полученный показатель - длительность УСР - вместе с расчетом статистических характеристик изменений интервалов позволяют оценить как стабильность интервалов (УСР), так и общую вариативность ритма ( дисперсия и коэффициент вариации ),

ПЕРЕЧЕНЬ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Функциональное состояние синусового узла при гипоксической гипоксии. Тез. докл. 4 Всесоюзного симп. "Кровообращение в условиях высокогорной и экспериментальной гипоксии". Душанбе, Дониш, 1991. С.

55. (соавт. Снисаренко A.A.)

2. Функциональное состояние синусового узла при гипоксической гипоксии. Физиол. ж. СССР. 1992. N 4. С. 80 - 82. (соавт. Снисаренко A.A.) '

3. Влияние различных режимов кислородного обеспечения на функцию синусового узла у наркотизированных кошек. "Механизмы регуляции физиологических функций". Тез. докл. конф. мол. ученых. СПб, 1992. С. 41.

4. Реакции синусового ритма сердца кошек и кроликов после парасимпатической денервации. Матер. III Междунар. симп. по сравнительной электрокардиологии. Сыктывкар, 1993. С.41. (соавт. Клюева Н.Э.)

5. Стабилизация синусового ритма сердца при экспериментальной ишемии и реперфузии миокарда. "Биохимические и биофизические механизмы физиологических функций". Матер, конф. мол. физиологов, биохимиков. СПб, 1995. С. 70.

6. Стабильность синусового ритма сердца при экспериментальной асфиксии и гипоксии. "Биохимические и биофизические механизмы физиологических функций". Матер, докл. конф. мол. физиологов, биохимиков. СПб, 1995. С. 71.

7. Некоторые характеристики синусового ритма сердца при острой экспериментальной ишемии миокарда. "Актуальные вопросы военно-морской клинической медицины". Сб.материалов науч.-практич. конф., поев. 280-летию 1 Военно-морского госпиталя. СПб, 1995. С.116. (соавт. Снисаренко A.A.)

Подписано к печати 29.07.96. Заказ 226 Тираж 100 Объем I п,л. 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова,6. Ц0П СПГУ.