Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Возрастные особенности кровообращения у практически здоровых мужчин молодого-среднего возраста

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Возрастные особенности кровообращения у практически здоровых мужчин молодого-среднего возраста"

На правах рукописи

Баранник Ирина Анатольевна

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КРОВООБРАЩЕНИЯ У ПРАКТИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ МУЖЧИН МОЛОДОГО-СРЕДНЕГО ВОЗРАСТА

03.00.13 - физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург 2007

003068561

Работа выполнена в Государственном учреждении «Научно-

исследовательский Институт экспериментальной медицины Российской

академии медицинских наук», а так же в Военно-медицинской академии 1

имени С.М. Кирова

Научный руководитель

доктор медицинских наук профессор Шанин Всеволод Юрьевич Научный консультант

академик РАМН профессор Софронов Генрих Александрович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук профессор Овсянников Владимир Иванович доктор биологических наук профессор Пуговкин Андрей Петрович Ведущая организация

Санкт-Петербургский Государственный Университет 1

Защита: состоится « » 2007 г. в часов на заседании

диссертационного совета Д 001.022.03 при ГУ «Научно-исследовательский Институт экспериментальной медицины РАМН» по адресу: 197376 Санкт-Петербург, Каменноостровский пр., 69/71 (кОндр^ре^и ^ал )

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГУ «Научно-исследовательский Институт экспериментальной медицины РАМН» по адресу: 197376 Санкт-Петербург, ул. Акад. И.П. Павлова, 12

Автореферат разослан « » 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 001.022.03

доктор биологических наук профессор (Хч/Луплё^ Л.В Пучкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Заболевания сердечно-сосудистой системы (ССС) представляют собой серьезную угрозу для жизни и здоровья населения большинства стран мира. В 2001 - 2003 годах они составили 55 - 56 % в структуре причин смерти и 46% среди причин инвалидности жителей Рос-

I

сийской Федерации (Статистический сборник, 2001). Отмечается тенденция к росту распространенности этой патологии: в 2001 году среди взрослых жителей страны впервые было зарегистрировано 2109,7 случая заболевания на 100 тысяч населения, а в 2003 году - уже 2381,1(Бокерия Л.А. и соавт., 2004). Основную массу сердечно-сосудистых заболеваний составляют артериальная гипертония и ишемическая болезнь сердца (Беляев О.В. и соавт., 2006).

В клинических руководствах приведены, как правило, заведомо развернутые патологические состояния, а в физиологических исследованиях уделяется недостаточное внимание проблеме динамики физиологической нормы по мере старения организма. Поэтому в свете развертывания в нашей стране массовой диспансеризации, а в последующем широких профилактических мероприятий, становится актуальной проблема выделения не только групп населения, у которых уже имеется то или иное заболевание сердечнососудистой системы, но и тех контингентов, представители которых находятся в фазе предболезни либо имеют все предпосылки к ее развитию. Аксиоматично положение, что только на раннем этапе формирования патологического процесса, а еще лучше - до его развития, профилактические мероприятия оказываются наиболее эффективными. Чтобы определить круг лиц, находящихся в фазе предболезни, необходимы четкие критерии нормы.

Специалисты в области профилактической кардиологии полагают, что вслед за выявлением неоднородности здоровой популяции необходимо ее последующее разделением на группы с большей и меньшей предрасположенностью к болезни. При этом исключительно важна разработка высокоинформативных и доступных характеристик оценки реального и прогнозируемого в последующем состояния функции ССС.

Цель исследования: получить характеристику возрастных особенно-1

стей системного кровообращения у практически здоровых мужчин в диапазоне молодого-среднего возраста.

Задачи исследования:

1. С помощью кластерного анализа дать оценку возрастных особенностей кровообращения у мужчин молодого-среднего возраста по совокупности следующих показателей: сердечного индекса, частоты сердечных сокращений, ударного индекса, среднего артериального давления и удельного общего периферического сосудистого сопротивления.

2. Оценить реактивность кровообращения у мужчин молодого-среднего возраста по тесту Вальсальвы.

3. Провести корреляционный анализ для выявления взаимосвязи между возрастом и отдельными показателями системного кровообращения, в частности, между возрастом и вариабельностью сердечного ритма.

4. Обосновать предложения по выявлению групп риска (предрасположенности к развитию заболеваний сердечно-сосудистой системы) у мужчин молодого-среднего возраста по характеристикам кровообращения.

Научная новизна исследования состоит в доказательстве количественных отличий показателей кровообращения у мужчин в диапазоне молодого-среднего возраста. Установлено, что мужчины со средним возрастом 40 лет отличаются от мужчин со средним возрастом 29 лет большей величиной среднего артериального давления, частоты сердечных сокращений, а так же наибольшими влияниями симпатического отдела нервной системы на сино-атриальный водитйль ритма. Показано, что использование статистических методов - кластерного анализа и дискриминантного анализа при оценке показателей кровообращения у мужчин молодого-среднего возраста позволяет выявить группу лиц с предрасположенностью к развитию гипертонической болезни. Нагрузочный тест - проба Вальсальвы - выявил особенности реакции системного кровообращения у практически здоровых мужчин в кластерах.

Научно-практическая ценность работы определяется тем, что в ней обоснован и представлен алгоритм исследования кровообращения у мужчин молодого-среднего возраста, позволяющий выявлять лиц с предрасположенностью к гипертонической болезни. Внедрение данного алгоритма в практику диспансерного обследования населения повысит ее эффективность и даст возможность проведения комплекса ранних профилактических мероприятий в группах риска развития гипертонической болезни.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Сопоставление с помощью кластерного анализа показателей кровообращения у практически здоровых мужчин молодого-среднего возраста дает возможность установить их особенности в зависимости от возраста.

2. По характеристикам кровообращения среди практически здоровых мужчин среднего возраста (40 лет) может быть выявлена группа риска развития гипертонической болезни.

3. Использование пошагового дискриминантного анализа показателей

кровообращения у мужчин молодого-среднего возраста способствует более i

достоверному прогнозу развития гипертонической болезни и отнесению индивидуумов к совокупности с высокой либо низкой предрасположенностью к артериальной гипертензии.

Апробация результатов исследования. Основные результаты диссертационного исследования апробированы на Научной конференции молодых ученых, посвященной 115 годовщине со дня основания Института Экспериментальной медицины (2005), симпозиуме «Императивы экологии человека XXI века» (2005); Всеармейской научно-практической конференции «Актуальные проблемы организации медицинского обеспечения войск и населения при чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени», Санкт-Петербург, (2006) и на заседании Санкт-Петербургского Физиологического общества (2007), а'так же на заседаниях и семинарах отдела экологической физиологии ГУ НИИЭМ РАМН (2005, 2006, 2007).

Реализация результатов исследования. Результаты исследования используются в лаборатории клинической патофизиологии кафедры патологической физиологии Военно-медицинской академии при обследовании практически здоровых мужчин молодого-среднего возраста для выявления предрасположенности к болезням сердца и сосудов, в учебном процессе той же кафедры, а так же в научно-исследовательской работе отдела экологической физиологии ГУ НИИЭМ РАМН.

Личный вклад. Исследования по теме диссертации (обследуемыми

были офицеры, слушатели, курсанты и преподаватели Военно-Медицинской 1

академии имени С.М. Кирова), статистическую обработку и анализ данных, обобщение результатов проведены соискателем лично.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 140 страницах, включая 21 таблицу, 1 рисунок и содержит: введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты собственных исследований, обсуждение результатов, выводы, практические рекомендации. Список литературы содержит 168 названий работ на русском и английском языках.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводили на базе Военно-Медицинской академии имени С.М. Кирова в лаборатории кафедры клинической патофизиологии.

Было исследрвано состояние системного кровообращения и вегетативной регуляции в условиях покоя и при пробе Вальсальва у 108 здоровых добровольцев мужчин в возрасте от 18 до 59 лет (табл. 1). В исследовании принимали участие офицеры, слушатели, курсанты и преподаватели Военно-Медицинской академии имени С.М. Кирова.

Для исследования использовали цифровую реографическую приставку и пакеты прикладных программ фирмы «Мицар» Санкт-Петербург. Подключение реографа осуществлялось через интерфейс Б!^ 232. Реограф имеет регистрационное удостоверение Министерства Здравоохранения Российской Федерации №29 2040-699/0765-00, сертификат соответствия РОСС

1Ш.МЕОЗ.В05507 #4129406 и сертификат утверждения типа средств измерения RU-C.39.003.А ¡¥7793.

Таблица 1

Распределение по возрасту практически здоровых мужчин принявших

участие в исследовании

№п/п Возраст, лет Количество лиц

1. До 19 лет 13

2. 20-29 27

3. 30-39 22

4. 40-49 29

5. 50-59 17

Критериями включения в исследование были, отсутствие субъективных жалоб необъективной неврологической симптоматики, нормальный уровень плазменного холестерина, триглициридов и липопротеидов низкой плотности, отсутствие изменений магистральных сосудов головы и шеи по данным реоэнцефалографии, отсутствие обострения патологического процесса любой локализации, отсутствие в анамнезе черепно-мозговых травм, эндокринных и аутоимунных заболеваний. Исследуемые субъекты вели правильный образ жизни: не курили, не злоупотребляли спиртными напитками.

Программа исследований с участием отобранной группы добровольцев утверждена этическим комитетом Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова (протокол № 8 от 06.04.2004 г.).

Исследование производили не ранее чем через 1,5-2 часа после еды, в тихой комнате, в которой поддерживалась постоянная температура 20-22 С Перед началом исследования период адаптации к окружающим условиям составлял 5-10 минут.

Величины показателей системного кровообращения (частота сердечных сокращений, минутный объем крови, ударный индекс, сердечный индекс) фиксировали посредством цифровой интегральной реографии тела по

Тищенко (Гуревич M И. и соавт. 1982). Измерение и регистрация изменений интегрального сопротивления тела, проводилось с использованием четырех электродов расположенных на дистальных участках конечностей (в областях нижних третей предплечий и голеней) в условиях относительного покоя в положении лежа на спине, при спокойном дыхании. В период регистрации данных системного кровообращения обследуемый не делал глубоких вдохов, не кашлял и не сглатывал слюну. Каждый показатель системного кровообращения, фиксировали три раза. Вначале проводили фоновую (исходную) запись в течение не менее 5 минут. Пробу Вальсальвы проводили по команде исследователя. Обследуемого просили сделать спокойный вдох, задержать дыхание на 10 - 20 сек., с'имитировать «натуживание», после чего возобновить дыхание. Переходный процесс при пробе с задержкой дыхания выделялся из записи визуально и автоматически с использованием алгоритмов, заложенных в программе реографа. Для анализа состояния ССС рассчитывали следующие показатели: индекс массы тела (ИМТ), площадь тела (ST), среднее артериальное давление (САД), пульсовое артериальное давление (АДп), общее периферическое сосудистое сопротивление (ОПС).

Артериальное давление измерялось до пробы с задержкой дыхания и через 10-20 секунд после возобновления дыхания. Рост измеряли однократно ростомером в строго вертикальном положении, без обуви. Масса тела определялась однократно на рычажных весах.

Для выполнения поставленной цели использовали также анализ вариабельности ритма сердца. С помощью программно-аппаратного комплекса реографа фирмы «Мицар» Санкт-Петербург проводилась запись ЭКГ, в течение 5 минут, во II стандартном отведении с построением динамического ряда кардиоинтервалов и последующей оценкой анализа ритма сердца.

Для оценки вариабельности сердечного ритма (ВСР) проводился ана-1

лиз следующих величин: SDNN, RMSSD, pNN50%, LF, HF, LF/HF, Total.

Использовали следующие методы математического анализа: кластерный анализ, дисперсионный анализ, статистический анализ с использованием

критерия Стьюдеита, т-теста для связанных выборок, критерия знаков, критерия Вилкоксона, критерия Колмогорова-Смирнова, корреляционной матрицы, множественный регрессионный и дискриминантный анализ. Обработку полученной информации производили с использованием пакета прикладных программы Microsoft Excel 2000 и Statistica 6.0 (StatSoft). Статистически достоверным считались различия при р<0,05, высокая достоверность при р<0,01.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В качестве предварительного метода статистического анализа показателей системного кровообращения в целом по группе (108 человек) был выбран кластерный анализ.

В результате кластерного анализа на основании величин сердечного индекса (СИ), частоты сердечных сокращений (ЧСС), ударного индекса (УИ), среднего артериального давления (САД) и удельного общего периферического сосудистого сопротивления (ОПС) вся совокупность практически здоровых мужчин в возрастном диапазоне 18-59 лет разделилась на три кластера (табл. 2).

Статистический анализ с использованием критерия Стьюдента для связанных совокупностей выявил достоверное преобладание среднего значения возраста мужчин, составивших первый кластер, над средним значением возраста лиц, составивших третий кластер (t = 3,18; р = 0,002), достоверное преобладание среднего значения возраста субъектов, составивших второй кластер, над средним значением возраста мужчин в третьем кластере (t = 4,72; р = 0,00009). Не выявлено достоверного отличия среднего значения возраста субъектов, составивших первый кластер, от среднего значения возраста лиц второго кластера (t = 0,20; р = 0,84).

С помощью статистического анализа по критерию Стьюдента для независимых совокупностей выявлены достоверные различия среднего значения

СИ у субъектов первого и второго кластеров (р = 0,000...), а так же второго и i

третьего кластеров '(р = 0,0059). Выявлены достоверные различия между первым и третьим кластерами (р = 0,005).

Не выявлено достоверных различий с помощью статистического анализа по критерию Стьюдента среднего значения УИ первого и второго кластеров (р = 0,07). Выявлены достоверные различия среднего значения УИ второго и третьего кластеров (р = 0,01), а так же первого и третьего кластеров (р = 0,000...).

Таблица 2

Характеристика кластеров мужчин в возрастном диапазоне 18-59 лет

Кластер Первый (п = 45) Второй (п = 17) Третий (п = 46)

X о X о X о

Возраст, годы ' 40,67 10,53 40,06 10,24 29,00 10,89

СИ, л х мин"'х м"2 3,19 0,55 4,56 1,12 3,68 0,73

УИ, мл х м 50,08 7,05 54,53 11,52 61,90 10,32

ЧСС, мин'1 63,66 6,20 83,59 9,04 59,41 7,60

ОПС,мм. рт. ст. х л"1 X МИН X м2 7,84 1,84 6,20 1,51 6,83 1,44

САД, мм рт. ст. 98,96 7,44 100,98 8,35 86,01 5,90

ББШ, мс 59,03 47,85 36,22 15,49 88,79 72,20

РШ50, % 7,30 8,72 2,61 3,90 17,47 10,84

1Л7, мс2 490,60 772,44 240,36 252,14 871,09 1534,04

НР, мс2 317,09 476,17 214,93 358,73 1138,23 2707,88

Примечание: ^NN50 % - число последовательных интервалов 11-11, разность длитецьности которых превышает 50 мсек, выраженное в процентах к общему числу зарегистрированных кардиоинтервалов; БОКЫ - стандартное отклонение величин нормальных интервалов 11-11 электрокардиограммы; ЬБ - мощность низкочастотной части спектра кардиоритмограммы; НБ - мощность высокочастотной части спектра кардиоритмограммы; X - среднее значение; о - стандартное отклонение.

Выявлены достоверные различия между средним значением ЧСС первого и второго кластеров (р = 0,000...) с помощью статистического анализа по критерию Стьюдента, а так же первого и третьего кластеров (р = 0,0043) и между средним значением ЧСС второго и третьего кластеров (р = 0,000...)

С помощью статистического анализа с использованием критерия Стьюдента, для независимых совокупностей, было выявлены достоверные различия среднего значения ОПС первого и второго кластеров (р = 0,001), и первого и третьего кластеров (р = 0,0047). Достоверных различий между вторым и третьим кластерами среднего значения ОПС нет (р = 0,12)

Достоверных различий между средним значением САД первого и второго кластеров нет (р = 0,34). С помощью статистического анализа с использованием критерия Стьюдента выявлены достоверные различия среднего значения САД второго и третьего кластеров (р - 0,000...), а так же первого и третьего кластеров (р = 0,000..).

В первом кластере, который характеризовало наименьшее среднее значение сердечного индекса была выявлена наибольшая отрицательная связь между значениями сердечного индекса и общего периферического сосудистого сопротивления (табл. 3).

В наименьшей степени отрицательная связь между значениями сердечного индекса и удельного общего периферического сопротивления выражена во втором кластере по сравнения с первым и третьим кластерами (табл. 3).

Таблица 3

Стандартизированные коэффициенты регрессии (р) при анализе влияний величин удельного общего периферического сосудистого сопротивления на значения сердечного индекса в кластерах субъектов без явной патологии

Кластер 1 2 3

Р при анализе влияний величин ОПС на значения СИ -0,69* -0,59* -0,64*

Примечание: * - достоверная регрессионная зависимость (р<0,05).

Отрицательная связь в третьем кластере между величинами сердечного индекса и удельного общего периферического сопротивления больше чем во втором кластере и меньше, чем в первом кластере (табл. 3).

Известно, что с возрастом происходят изменения в деятельности сердца, которые включают снижение СИ в покое, снижение максимальной частоты сердечных сокращений, увеличение времени сокращения и расслабления сердечной мышцы, увеличение ригидности ткани миокарда во время диастолы и накопление пигмента в клетках миокарда (Морман Ф. и соавт. 2000). Изменения, происходящие с возрастом в сосудистом русле, включают снижение плотности капилляров в некоторых тканях, уменьшение растяжимости артериальной стенки и увеличение общего периферического сосудистого сопротивления. Сочетание этих изменений ведет к возрастному повышению артериального давления, что в свою очередь, увеличивает постнагрузку на сердце, и этим может быть отчасти обусловлено возрастное снижение СИ (Морман Ф. и соавт. 2000).

Для определения взаимосвязи между возрастом и значениями показателей системного кровообращения в нашем исследовании был применен корреляционный анализ с коэффициентом корреляции Пирсона (г).

В формировании наблюдаемых значений СИ принимают участие как ЧСС, так и величина УИ, о чем свидетельствует наличие между СИ и ЧСС положительной корреляционной связи во всех кластерах (в первом кластере г=0,51, р £ 0,01; во втором г =0,73, р 5 0,01; в третьем г =0,60, р £ 0,01). В третьем кластере между величинами СИ и удельного общего периферического сопротивления была выявлена тесная отрицательная корреляционная связь (г = - 0,64, р а 0,01). Это свидетельствует о том, что более высоким значениям СИ у здоровых лиц соответствуют сниженные величины ОПС, что позволяет сохранять уровень АД в пределах нормальных значений. В то же время в формировании более высоких значений АД у здоровых людей ведущую роль имеет ОПС.

Имеющиеся данные убеждают в том, что фактором, который может существенным образом влиять на состояние гемодинамики у здоровых людей, является их возраст. Выполненные нами исследования показали, что существует отчетливая тенденция к увеличению с возрастом ОПС и к снижению СИ. Более низкие величины СИ в старших возрастных группах определялись сниженными значениями УИ при более высоких значениях ЧСС, как это и наблюдалось у мужчин, составивших первый кластер. В этом кластере у испытуемых выявлена отрицательная связь между СИ и ОПС (г = -0,69, р s 0,01) и положительная связь между СИ и ЧСС (г = 0,51 , р < 0,01).

При изучении гемодинамической основы повышения АД у лиц с пограничной артериальной гипертензией большинство исследователей выявляли увеличение СИ и ЧСС при отсутствии значительных отклонений удельного периферического сопротивления. Этот тип изменений гемодинамики принято называть гиперкинетическим (Julius S. et al., 1968; Алмазов В.А и соавт. 1983; Цикулин А.Е., 1983; Lund-Johanson Р., 1984). В нашем исследовании практически здоровых мужчин, составивших второй кластер, характеризовали повышенные значения СИ и ЧСС по отношению к двум другим кластерам и снижение показателя ОПС.

Менее однородные результаты получены различными авторами при оценке значений УИ. В нашем исследовании не было найдено изменений УИ во втором кластере и это значение было средним мевду третьим и первым кластером. Результаты исследований других авторов свидетельствуют о дос-

I

товерном увеличении УИ при пограничной АГ (Julius S.,1977; Цикулин А.Е., 1983).

В механизме повышения СИ при пограничной АГ могут иметь значение такие факторы, как увеличение сократимости сердечной мышцы, возрастание объема циркулирующей крови, увеличение кардиопульмонального объема крови. В многочисленных исследованиях установлено возрастание инотропной функции миокарда при пограничной АГ. Это может быть связа-

но как с усилением симпатических влияний, так и с уменьшением парасимпатического контроля сердечной деятельности.

Хорошо известно, что у здоровых лиц вызванное любой причиной повышение СИ сопровождается компенсаторным снижением ОПС. Поэтому принято считать, что при пограничной АГ наблюдается изменение взаимоотношений СИ и ОПС (Алмазов В.А. и соавт. 1992). Наличие у здоровых лиц четкой взаимосвязи СИ и удельного периферического сопротивления позволяет сохранять уровень АД в пределах нормальных значений, и, как отмечалось, более высокие величины АД определяются возрастанием периферического сопротивления. Во втором кластере между величинами СИ и общего периферического сопротивления была выявлена отрицательная корреляционная связь (г = -0,59, р =з 0,01), т. е. более высоким значениям СИ соответствуют более низкие значения ОПС. Была выявлена положительная корреляционная связь между СИ и ЧСС (г =0,73, р £ 0,01), т. е. более высокие значения СИ соответствуют высоким значениям ЧСС. Аналогичные связи были выявлены и подтверждены с помощью регрессионного анализа. Во втором кластере установлено самое высокое среднее АД, что так же указывает на предрасположенность мужчин этой группы к АГ. Полученные данные убедительно свидетельствуют, что наблюдаемое во втором кластере снижение ОПС, является недостаточным в ответ на возросший СИ и отражает нарушение взаимосвязи этих двух гемодинамических показателей, формиру ющих АД.

Известно, что дисфункция вегетативной нервной системы нередко предшествует развитию АГ (Шабалин А.В. и соавт., 2005).

Дисперсионный анализ выявил достоверные отличия между кластерами по средним величинам рКМ50% (Б = 17,46; р = 0,000), а так же достоверные отличия между кластерами по средним величинам 8Б№Ч (Г = 5,03; р -0,008). Не выявил достоверных различий между тремя кластерами по средним величинам мощности высокочастотной части спектра кардиоритмо-граммы (Б = 2,33; р = 0,10) и по средним величинам мощности низкочастотной части спектра кардиоритмограммы (Б = 1,92; р = 0,15)

Статистический анализ с использованием критерия Колмогорова-Смирнова не выявил достоверных различий между первым и вторым кластерами по величинам мощности низкочастотной части спектра кардиоритмо-граммы (р > 0,10). Было выявлено достоверное преобладание величин мощности низкочастотной части спектра кардиоритмограммы в третьем кластере над величинами данного показателя вариабельности сердечного ритма в первом кластере (р < 0*01), а так же во втором кластере (р < 0,01).

С помощью статистического анализа с использованием критерия Колмогорова-Смирнова были определены следующие закономерности по величинам мощности высокочастотной части спектра кардиоритмограммы: не выявлено достоверных различий между первым и вторым кластерами (р > 0,10); выявлено достоверное преобладание величин мощности высокочастотной части спектра кардиоритмограммы в третьем кластере над величинами данного показателя вариабельности сердечного ритма в первом кластере (р < 0,001) и над величинами данного показателя вариабельности сердечного ритма во втором кластере (р < 0,005).

Величина мощности высокочастотной части спектра кардиоритмограммы находится р прямой связи с интенсивностью парасимпатических ре-гуляторных влияний на синоатриальный водитель ритма и все сердце, то есть с выраженностью синусовой аритмии. Можно считать, что по мере старения в возрастном диапазоне среднего возраста при достижении возраста 35-45 лет значительно снижается выраженность синусовой аритмии.

С помощью корреляционного анализа была выявлена отрицательная связь между возрастом и р>ПЧ50%. Таким образом, можно утверждать, что при увеличении возраста происходит снижение р№450% (г = - 0,61, р £ 0,01).

Установлено, что значения 8Б№4 и р№450% в третьем кластере превышали значения указанных показателей первого и второго кластера, что свидетельствует о выраженности парасимпатических влияний на ритм сердца у более молодых субъектов.

В первом и втором кластерах изменения системного кровообращения, как мы полагаем, связаны с уменьшением парасимпатических влияний на сердце (об этом свидетельствует снижение величин таких показателей, как НР и ЬР), а так же с уменьшением ВРС (снижение величин таких показателей, как БОКИ и р№>150%). Снижение ВРС с возрастом и более значительное у лиц с предрасположенностью к ГБ свидетельствует об уменьшение регуля-торных влияний вегетативной нервной системы на синусовый узел сердца. Таким образом, наблюдается смещение вегетативного баланса в сторону преобладания симпатической активности.

Так как у лиц второго кластера такие показатели, как Ы7, НР, 1

рМЫ50%, были ниже, чем у испытуемых двух других кластеров, можно предположить, что риск развития АГ больше присущ представителям второго кластера.

Одним из информативных методов, который наиболее прост для применения в клинических условиях, является проба Вальсальвы Она отражает влияние изменения внутригрудного давления на деятельность сердечнососудистой системы и представляет собой усиленный выдох при закрытой голосовой щели. В норме подобное действие осуществляется во время «на-туживания» или при попытке поднять тяжелый предмет.

Оценка состояния системного кровообращения у практически здоровых мужчин молодого-среднего возраста при использовании пробы Валь-1

сальва, по результатам статистического анализа полученных данных, позволяет считать* что фенотип системного кровообращения во втором кластере, соответствующий его предпатологическому состоянию, связан с наименьшей выраженностью барорецепторной реакции роста СИ (табл. 4), с угнетением физиологической реакции роста ударного объема (табл. 5), по сравнения с первым и третьим кластерами, а так же со снижением ЧСС (табл. 6) в ответ на стимулы, связанные с натуживанием.

Таблица 4

Изменения средней величины СИ за время от момента перед задержкой дыхания до последних пяти секунд задержки дыхания (во время натужива-ния) и через 20 сек после его возобновления у практически здоровых мужчин

молодого-среднего возраста

Кластер СИ, л х мин'1 х м-2 (X; а)

перед задержкой дыхания в последние пять секунд задержки дыхания во время «натуживания» через 20 секунд после возобновления дыхания

Первый (п = 45) 3,19; 0,55 3,43; 1,31 3,31; 0,67

Второй (п = 17) 4,56; 1,12 - 4,36; 1,08 4,48; 1,06

Третий (п = 46) 3,68; 0,73 3,77; 0,84 3,77; 0,84

X - среднее значение; а - стандартное отклонение

Таблица 5

Изменения средней величины УИ за время от момента перед задержкой дыхания до последних пяти секунд задержки дыхания (во время натужива-ния) и через 20 сек после его возобновления у практически здоровых мужчин

молодого-среднего возраста

Кластер УИ, мл хм"2 (X; а)

перед задержкой дыхания 1 в последние пять секунд задержки дыхания во время «натуживания» через 20 секунд после возобновления дыхания

Первый (п = 45) 50,08; 7,05 52,57; 10,00 51,35; 10,15

Второй (п = 17) 54,52; 11,52 55,11; 10,73 54,94; 9,41

Третий (п = 46) 61,89; 10,32 65,15; 12,22 62,17; 10,05

X - среднее значение; а - стандартное отклонение

Исследование реакции системного кровообращения на пробу Валь-сальвы через 10-20 секунд после возобновления дыхания, (по результатам статистического анализа полученных данных) позволяет считать, что по мере старения у практически здоровых мужчин снижается длительность физиологической реакции роста УИ в ответ на стимулы, связанные с пробой Валь-сальвы.

Таблица 6

Изменения средней величины ЧСС за время от момента перед задержкой дыхания до последних пяти секунд задержки дыхания (во время натужи-вания) и через 20 сек после его возобновления у практически здоровых муж-

чин молодого-среднего возраста

Кластер ЧСС, мин'(X; а)

перед задержкой дыхания в последние пять секунд задержки дыхания во время «натуживания» через 20 секунд после возобновления дыхания

Первый (п = 45) 63,66; 6,20 62,48; 9,52 65,40;7,19

Второй (п = 17) 1 83,58,9,04 55,11; 10,73 82,58; 10,39

Третий (п = 46) 59,41; 7,58 57,69; 7,21 59,95; 7,65

X - среднее значение; а - стандартное отклонение

Таким образом, результаты кластерного и дисперсионного анализов свидетельствуют, что по мере старения у практически здоровых мужчин в диапазоне молодого-среднего возраста в условиях покоя увеличивается сопротивление сосудов на периферии, частота сокращений сердца и понижается насосная функция сердца. Данные возрастные изменения системного кровообращения связаны с нарастанием симпатических влияний на синоатри-альный водитель ритма, проявляющемся снижением показателей ВСР. У меньшей части практически здоровых мужчин преимущественно среднего возраста, составивших второй кластер, риск заболеваний сердца и сосудов

наибольший среди трех кластеров. Об этом свидетельствуют наибольшие величины сердечного индекса, частоты сердечных сокращений и среднего АД при наименьших показателях ВСР среди всех трех кластеров.

Известно, что одновременный рост ЧСС и минутного объема кровообращения всегда осуществляется посредством усиления симпатической стимуляции основных эффекторов системного кровообращения. В связи с этим можно считать, что системное кровообращение у лиц, составивших второй кластер, характеризовала наиболее интенсивная адренергическая стимуляция основных эффекторов системного кровообращения.

Во втором кластере средние значения показателей ВСР и удельного общего периферического сосудистого сопротивления были наименьшими среди трех кластеров, а величины средних значений сердечного индекса и среднего артериального давления - наибольшими. Снижение величины ОПС в ответ на увеличение значения минутного объема кровообращения является физиологической реакцией демпфирования роста величины АД в связи с усилением насосной функции сердца. Демпфирование осуществляется посредством действия барорецепторного механизма, а также активацией конститутивной синтазы оксида азота эндотелиоцитов в ответ на усиление трения крови о поверхность эндотелия при возрастании минутного объема кровообращения (Just A., et al., 1994). Недостаточность реакции демпфирования

приводит к развитию первичной АГ на доклиническом этапе, патогенез кото-1

рой определяется эндотелиальной дисфункцией, в частности, низкой реакцией активации конституитивной синтазы оксида азота в ответ на возрастание трения крови об эндотелий при усилении насосной функции сердца (Vasan R.S., 2001). У субъектов второго кластера при усилении симпатической стимуляции сердца возрастание минутного объема кровообращения сопровождалось недостаточным снижением сопротивления сосудов на периферии, предотвращающим патологический рост артериального давления. Таким образом, фенотип состояния и реактивности системного кровообращения лиц второго кластера характеризовался донозологическими проявлениями пер-

винной АГ, обусловленной недостаточностью физиологического снижения сопротивления сосудов на периферии в ответ на усиление насосной функции сердца.

В результате нашего исследования при применении пошагового дис-криминантного анализа были получены формулы расчета показателей классификации (ПК) на основании систолического и диастолического АД для определения минимального и повышенного уровня предрасположенности к АГ практически здоровых мужчин молодого-среднего возраста.

ПК1 = -205,184 + (2,954 х Сист АД) + (0,079 х Диаст АД)

ПК2 = -148,337 + (2,471 х Сист АД) + (0,131 х Диаст АД)

Если значения ПК1 > ПК2, то практически здоровый мужчина молодого среднего возраста может быть отнесен к совокупности с высокой предрасположенностью развития артериальной гипертензии (АГ). Если ПК2 > ПК1, 1

то практически здоровый мужчина молодого-среднего возраста может быть отнесен к совокупности с низкой предрасположенностью к АГ.

ВЫВОДЫ

1. На основании величин показателей системного кровообращения -сердечного индекса, частоты сердечных сокращений, ударного индекса, среднего артериального давления, и удельного общего периферического сосудистого сопротивления - вся совокупность обследованных практически здоровых лиц мужского пола в диапазоне молодого-среднего возраста распределяется на три группы.

2. Выявлено достоверное отличие среднего значения возраста у субъектов, составивших первый (40,67±10,53 лет) и второй кластеры (40,06±10,24 лет), от субъектов третьего кластера (29,00±12,89 лет).

3. Первый кластер, объединяющий практически здоровых мужчин среднего возраста, характеризуется особенностями следующих показателей кровообращения: сердечного индекса, частота сердечных сокращений, общего периферического сосудистого сопротивления, среднего артериального

давления. У субъектов первого кластера присутствует не только наивысший уровень общего периферического сосудистого сопротивления, но и наиболее выраженные отрицательные влияния значений ОПС на величины минутного объема кровообращения. Симпатические влияния на сердечный ритм в этом кластере существенно ниже, чем во втором.

4. Реактивность системного кровообращения (по пробе Вальсаль-вы), практически здоровых лиц среднего возраста, составляющих второй кластер, характеризуется донозологическими проявлениями первичной артериальной гипертензии, обусловленной недостаточностью физиологического снижения сопротивления сосудов на периферии в ответ на усиление насосной функции сердца. Симпатические влияния на сердечный ритм в этом кластере максимальны среди всех кластеров.

5. Третий кластер, который по численности является наибольшим и состоит из практически здоровых молодых мужчин, характеризуется оптимальными показателями системного кровообращения по всей совокупности обследованных мужчин, а так же выраженностью парасимпатических влияний на ритм сердца,у субъекгов данного кластера.

6. Характер реакции показателей кровообращения, возникшей в ответ на пробу с задержкой дыхания (проба Вальсальвы), соответствует возрастным изменениям системного кровообращения лиц, составляющих первый и третий кластеры. Второй кластер характеризуется наименьшей выраженностью барорецепторной реакции роста минутного объема кровообращения.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При диспансеризации и ретроспективном анализе данных, полученных при массовых обследованиях практически здоровых мужчин, использовать кластерный анализ с целью выделения групп в зависимости от показателей кровообращения: сердечного индекса, частоты сердечных сокращений,

I

ударного индекса, среднего артериального давления, и удельного общего периферического сосудистого сопротивления.

2. Субъектов, относящихся к кластеру с наибольшими показателями системного кровообращения, относить к группе с повышенным риском предрасположенности к гипертонической болезни.

3. Для индивидуального прогноза развития гипертонической болезни следует использовать формулы расчета показателей классификации (ПК):

ПК1 = -205,184 + (2,954 х Сист АД) + (0,079 х Диаст АД)

ПК2 = -148,337 + (2,471 х Сист АД) + (0,131 х Диаст АД) Практически здоровый мужчина молодого среднего возраста может быть отнесен к совокупности с высокой предрасположенностью к артериальной ги-

I

пертензии (АГ), если значения ПК1 > ПК2. Практически здоровый мужчина молодого-среднего возраста может быть отнесен к совокупности с низкой предрасположенностью к АГ, если ПК2 > ПК1.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Булгакова ОС., Суворов Н.Б., Савельев Д.В., Баранник И.А., Фролова Н.Л. Компьютерная коррекция психофизиологического состояния при стрессе в профессиональной сфере. В Сб. трудов межд научно-техн. конф. "Компьютерные технологии в управлении, диагностике и образовании". Тверь, 2002. - С. 94 - 95.

2. Фролова Н.Л., Баранник И.А.. Свистов A.C., Парцерняк С.А., Би-

I

цадзе А.Н. Кардиореспираторная синхронизация как метод диагностики и коррекции нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы // Вестник Российской Военно-медицинской академии, N1 (11) - 2004. - С. 76-78.

3. Баранник И.А.. Фролова Н.Л. Диагностика и коррекция нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы с помощью метода кардиорес-пираторной синхронизации. Симпозиум "Императивы экологии человека XXI века", СПб, 2005. - С.4.

4. Баранник И.А. Реактивность системного кровообращения у практически здоровых лиц мужского пола в зависимости от возраста // Материалы Всеармейской научно-практической конференции «Актуальные про-

блемы организаций медицинского обеспечения войск и населения при чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени», Санкт-Петербург, 2006, Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова, с. 78 - 79.

5. Баранник И.А. Кластерный анализ связи состояния системного кровообращения с ослаблением вариабельности сердечного ритма по мере старения у практически здоровых мужчин среднего-молодого возраста // Материалы Всеармейской научно-практической конференции «Актуальные проблемы организации медицинского обеспечения войск и населения при чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени», Санкт-Петербург, 2006, Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова, с. 84 - 85.

6. Баранник И.А., Лавинская Н.Н., Святов Д.И., Леонтьева М.Н. Кластерный анализ системного кровообращения у практически здоровых мужчин молодого-среднего возраста // Вестник СПб Государственной медицинской академии И.И. Мечникова, № 1. 2007. с 184 - 186.

Подписано в печать 06 04.07. Формат 60*84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная Печ л 1,4 Тираж 100 экз. Заказ 13.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательства СПбГЭТУ "ЛЭТИ"

Издательство СПбГЭТУ "ЛЭТИ" 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5