Физиологическая роль сосудистых рефлексогенных зон в интегративной регуляции функций дыхания и кровообращения
На правах рукописи
Куприянов Сергей Владиленович ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ СОСУДИСТЫХ РЕФЛЕКСОГЕННЫХ ЗОН В ИНТЕГРАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ФУНКЦИЙ ДЫХАНИЯ И КРОВООБРАЩЕНИЯ 03.00.13 – Физиология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
Казань – 2009 2
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении Высшего профессионального образования «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова»
Научный консультант:
доктор медицинских наук, профессор Н.А. Агаджанян
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор А.Л. Зефиров доктор биологических наук, профессор Ф.Г. Ситдиков доктор медицинских наук, профессор С.П. Сапожников
Ведущая организация: ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» (Астрахань)
Защита диссертации состоится 26 июня 2009 г. в _ часов на заседании диссертационного совета Д 208.034.01 при ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу:
420012, г. Казань, ул. Бутлерова, 49.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу: 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, 49.
Автореферат разослан «» 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор Л.Н. Залялютдинова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Физиология кровообращения и дыхания имеет немало нерешенных проблем. Например, остаются до конца непонятыми механизмы одно временной сочетанной регуляции гемодинамики и внешнего дыхания, а также роль в этих процессах сосудистых рефлексогенных зон. Решение этих вопросов позво лит не только более полно представить механизмы поддержания гомеостаза газооб мена в тканях и их кислотно-основного состояния (КОС), но и будет способство вать разработке новых методик коррекции этих процессов в условиях клиники.
Общепризнано, что интенсивность метаболизма в тканях во многом зависит от взаимодействия сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Для сохранения нормального состояния организма в покое и при нагрузках необходимо, чтобы сер дечно-сосудистая система адекватно распределяла кровь между тканями, а дыха тельная – обеспечивала необходимую ее оксигенацию. Кроме того, изменение ак тивности обеих этих систем влияет на кислотность крови. По сути, две различные анатомические системы функционируют для достижения общего результата – под держания постоянства газообмена и КОС на уровне тканей. В современной физио логии широкое распространение получает понятие «кардиореспираторной систе мы» (В.В. Розенблат с соавт., 1985;
Н.А. Агаджанян, В.В. Гневушев, А.Ю. Катков, 1987;
Р.Ш. Габдрахманов с соавт., 1990;
Н.В. Борисова, 2007;
В.Г. Двоеносов, 2007;
А.И. Елфимов с соавт., 2007, и др.). Изучению функционального взаимодействия сердечно-сосудистой и дыхательной систем посвящено множество других, в том числе и более ранних, работ отечественных и зарубежных авторов (П.К. Анохин, 1948;
Г.П. Конради, 1973;
В.Л. Карпман с соавт., 1978;
E.W. Taylor et al., 1999;
К.В. Судаков, 2000;
R.C. Fitzerald, 2000, и др.).
Под кардиореспираторной системой (КРС) принято понимать реализующееся на общем уровне функциональное взаимодействие сердечно-сосудистой и дыха тельной систем, являющееся одним из способов адаптации тканей к нагрузкам.
Учитывая, что все ткани постоянно испытывают нагрузки, КРС следует отнести к постоянно существующим, частным функциональным системам (Ю.С. Ванюшин, Ф.Г. Ситдиков, 2003). Изучению деятельности КРС в последнее время уделяется пристальное внимание. Характеризуя актуальность исследований данной пробле мы, Н.А. Агаджанян с соавт. (1995) указывают, что КРС, в частности, является «…универсальным индикатором функциональных резервов и адаптивных функций организма…» Однако, несмотря на обширный материал по этой проблеме, остается много нерешенных вопросов. Так в статье «Взаимосвязь между показателями гемо динамики и дыхания у человека» И.Г. Герасимов с соавт. (2003) пишут, что объе диняющий фактор формирования и регуляции КРС на сегодня остается неизвест ным.
Срочное адекватное перераспределение крови в организме обеспечивается не прерывной работой сосудистых рефлексогенных зон (СРЗ). СРЗ посредством своих рецепторов реагируют на отклонения давления и состава крови от нормы, включая механизмы стабилизации жизненно важных функций: дыхания и кровообращения.
Тем самым поддерживается оптимальная интенсивность доставки О2 тканям орга низма и удаление из них метаболитов. Нарушения функции СРЗ способствуют раз витию гипер- и гипотонии, органных расстройств кровообращения и тканевого га зообмена (В.А. Алмазов с соавт., 1983;
А.В. Вальдман с соавт., 1988;
Н.Н. Алипов с соавт., 2007, и др.). Пристальное внимание изучению хеморецепторов каротидного синуса уделяется в работах В.В. Закусова (1938), К. Гейманса и Д. Кордье (1940), а также С.В. Аничкова и М.Л. Беленького (1962, 1968). СРЗ формируют как соб ственные рефлексы на сердечно-сосудистую систему (И.Ф. Цион, К. Людвиг, 1866;
Е.А. Моисеев, 1926;
H.E. Hering, 1927;
H. Schwieg, 1935;
В.В. Парин, А.П. Полосу хин, В.Н. Черниговский, 1937;
H. Rau et al., 1993;
Fu Qi et al., 2006;
A. Pawelczyk James, 2006, и др.), так и сопряженные – на другие системы организма. Обстоятель ное описание сопряженных рефлексов системы дыхания, порождаемых хемо- и реже барорецепторами СРЗ, приводится в монографиях М.В. Сергиевского с соавт.
(1975), И.С. Бреслава и В.Д. Глебовского (1981).
Исследование баро- и хеморецепторов СРЗ, в основном, велось либо с изуче нием их роли в регуляции только кровообращения, либо отдельно внешнего дыха ния. Мало работ по выявлению влияний с барорецепторов СРЗ одновременно на дыхание и кровообращение (Сициллиано, 1900;
Е.А. Моисеев, 1927;
К. Гейманс, Д.
Кордье, 1940;
В.С. Куприянов, 1958;
В.М. Хаютин, 1964). Кроме того, исключая более ранние работы нашей лаборатории, в доступной литературе не удалось обна ружить данных о роли баро- и хеморецепторов зоны позвоночных артерий (ЗПА) в формировании сочетанных реакций внешнего дыхания и системного артериального давления (САД). Также отсутствуют сведения о значении афферентации от различ ных СРЗ в формировании и регуляции кардиореспираторного взаимодействия.
Косвенные данные о значении барорецепторов позвоночных артерий в регуля ции кровяного давления можно найти в клинических работах нейрохирургов по описанию случаев нарушения церебральной гемодинамики, невропатологов – при наблюдении за пациентами с шейным остеохондрозом, оторинолярингологов – при кохлео-вестибулярных расстройствах, акушеров – при родовспоможении (Л.К.
Кузьменко, 1938;
Н. Krayеnbuhe, Yasargil, 1957;
Я.Ю. Попелянский, 1959;
Н.В. Ве рещагин, 1975, 1980, и др.). Г.А. Мямлина (1953) гистологическими методами выявила в позвоночных артериях скопления нервных окончаний, аналогичных ба рорецепторам синокаротидной зоны. В острых опытах на животных выключение гуморально неизолированных позвоночных артерий (снижение в них давления) не изменяло САД (Sicilliano, 1900;
К. Гейманс, Д. Кордье, 1940;
С. Dickinson, 1963;
B.A. Boldwin, F.R. Bell, 1963;
В.М. Хаютин, 1964). Однако, M. Schneider, D. Schnei der (1934), W. Mitchell et al. (1966), Nagashima et al. (1970) при тех же вмешательст вах отмечали некоторое снижение САД. Нагнетание крови (повышение давления) в гуморально неизолированную позвоночную артерию (S. Condoreli, M. Bartollo, 1961) и при ее гемодинамической изоляции (Э.И. Богданова, 1979) вызывало сни жение САД. В.С. Куприянов и Ю.Г. Александров (1977) наблюдали на кошках при зажатии позвоночной артерии в начальном ее отделе повышение, а при зажатии в конечном отделе снижение САД. Однако, мы не встретили работ с одновременной регистрацией внешнего дыхания, САД и тонуса магистральных вен различных сосудистых бассейнов. Полностью отсутствуют сведения о регуляторной роли хеморецепторов ЗПА. Подчеркнем, что кроме указанных работ нашей лаборатории и нескольких наблюдений Э.И. Богданова (1979) на собаках (по изучению влияния барорецепторов на артериальное давление) в мировой научной литературе не при водятся данные исследований, проведенных на позвоночных артериях в условиях их гемодинамической (гуморальной) изоляции. При отсутствии такой изоляции результаты изучения регуляторной роли рецепторного аппарата любой СРЗ трудно признать физиологически абсолютно чистыми.
Изучение роли баро- и хеморецепторов СРЗ в формировании и регуляции кардиореспираторного взаимодействия представляет интерес не только для теоре тической физиологии и патофизиологии, но и для различных областей клинической медицины, так как затрагивает проблемы терапии гипер- и гипотензий, позволяет создать новые методики оценки и коррекции, как ряда системных патологических состояний, так и нарушений в различных органах и тканях организма.
Цели и задачи исследования. Целью исследования явилось изучение зна чения сосудистых рефлексогенных зон в интегративной регуляции деятельности дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Были поставлены следующие задачи:
1. Исследовать в условиях повышения и снижения давления в гемодина мически изолированной зоне позвоночных артерий формирование рефлекторных влияний на тонус крупных вен скелетных мышц и внутренних органов.
Провести сравнительный анализ направленности рефлексов на тонус резист ивных (уровень системного артериального давления) и емкостных сосудов (их перфузия при р – const равном 10 – 15 мм рт. ст.), одновременно реализуемых в ответ на повышение или снижение давления в зоне позвоночных артерий.
Обосновать целесообразность барорефлексов с зоны позвоночных артерий на резистивное и емкостное русло.
2. На основании экспериментального моделирования системных алкалоза и ацидоза изучить сочетанные собственные и сопряженные хеморефлексы на внешнее дыхание и артериальное давление, возникающие при активации зоны поз воночных артерий и каротидного синуса растворами молочной кислоты, трисамина (тригидроксиаминометана) и венозной кровью.
3. Введением озонированного физиологического раствора (400 – 1600 мкг/л) в зоны позвоночных и сонных артерий выявить существование рефлекторного ком понента терапевтического эффекта инфузионной озонотерапии, используемой при лечении гипертензий в большом круге кровообращения.
4. Используя сравнительный анализ (качественный и количественный) хемо рефлексов, полученных на введение вышеуказанных растворов, а также растворов NaHCO3, выявить значение ионов водорода, гидрокарбонатных анионов и/или дву окиси углерода как основных факторов стимуляции хеморецепторов зон позвоноч ных и сонных артерий.
5. Провести корреляционный анализ описанных собственных (на систему кровообращения) и сопряженных (на дыхание) хеморефлексов, определить доми нирование в пределах этих кардиореспираторных реакций дыхательной или сер дечно-сосудистой составляющей. На основании корреляционного анализа, а также расчета коэффициента Хильдебранта выявить значение баро- и хемоафферентации от сосудистых рефлексогенных зон позвоночных артерий и каротидного синуса как одного из факторов формирования и регуляции кардиореспираторного взаимодей ствия. Выявить физиологическую целесообразность баро- и хеморефлексов, реа лизуемых с зон позвоночных и сонных артерий.
Научная новизна полученных результатов. На основе результатов физио логических экспериментов и их последующего корреляционного анализа, прове денного разными математическими способами, получены новые данные о том, что одним из основных факторов формирования КРС и регуляции ее деятельности яв ляется баро- и хемоафферентация от различных СРЗ. Такое системообразующее значение имеет деятельность как ранее уже известной синокаротидной зоны, так и впервые описанной в нашей лаборатории ЗПА. Впервые изучена роль барорецепто ров ЗПА в регуляции тонической активности периферических, а также органных емкостных сосудов. Впервые выявлена роль барорецепторов ЗПА в одновременной сочетанной регуляции САД и тонуса венозных сосудов. Исследование данных реф лексов подтверждает, что крупные вены способны активно, самостоятельно (вне зависимости от реакций артерий) изменять свои емкостные свойства. Изучена це лесообразность одновременных функционально однонаправленных реакций рези стивного и емкостного бассейнов, которые направлены на сохранение гомеостаза тканевого газообмена. Впервые выявлено значение хеморецепторов ЗПА в одно временной сочетанной регуляции активности сердца, уровня САД и внешнего дыхания. Впервые доказано, что в осуществлении сочетанной регуляции дыхания и кровообращения баро- и хеморецепторы ЗПА являются аналогами и синергистами рецепторного аппарата синокаротидной зоны. Впервые изучены кардиореспи раторные реакции, возникающие при перфузии гемодинамически изолированных СРЗ каротидного синуса и позвоночных артерий щелочными, кислыми растворами, а также основным буфером – трисамином (триаминометаном). Впервые раскры вается рефлекторный компонент изменения общего кровяного давления и внеш него дыхания при широко используемом в клинике методе инфузионной озоноте рапии. Впервые демонстрируется дозозависимость в осуществлении рефлекторных влияний инфузий озонированных растворов. Создана методика количественной оценки изменения активности внешнего дыхания, регистрируемого в остром эксперименте трахеостомическим способом. Впервые показано, что в условиях умеренной нагрузки кардиореспираторные реакции осуществляются преиму щественно по дыхательному типу. В механизме такого доминирования респира торной составляющей над кардиальной и васкулярной важное значение имеет аф ферентация от баро- и хеморецепторов СРЗ позвоночных и сонных артерий.
Теоретическая и практическая значимость полученных результатов.
Получены новые данные о роли хемо- и барорецепторов ЗПА в сочетанной рефлек торной регуляции дыхания и САД, тонуса вен периферических и внутренних орга нов. Обобщение результатов собственных исследований с данными других авто ров, полученными в нашей лаборатории ранее, а также современных отечествен ных и зарубежных работ по изучению кардиореспираторного взаимодействия поз волило выявить (неописанную в настоящее время) роль СРЗ позвоночных артерий в формировании функционально-системных реакций дыхательного и сердечно-со судистого центров. Эти сведения представляют интерес для физиологии и пато физиологии. Данные работы актуальны для невропатологов, оториноларингологов, вертебрологов, акушеров-гинекологов, терапевтов широкого профиля. Приведен ные в работе сведения необходимо учитывать при изучении, диагностике и ле чении дисфункций общего и церебрального кровообращения. Показана патогенети ческая роль баро- и хеморефлексов с ЗПА, в этиологии и патогенезе синдрома поз воночной артерии, некоторых кохлео-вестибулярных расстройств. Для терапии об щих заболеваний значимость имеют результаты, демонстрирующие ранее неиз вестный рефлекторный механизм гипотензивного эффекта инфузионной озонотера пии. Доказано повреждающее влияние передозировки озона на рецепторные струк туры сосудистых рефлексогенных зон и возможности перехода рефлексов, форми руемых в этих условиях, в новое патогенетическое качество. Показана недопусти мость коррекции метаболических ацидозов введением растворов гидрокарбоната натрия и других солевых растворов. Вскрытые в настоящей работе рефлекторные механизмы, обеспечивающие доминирование в пределах кардиореспираторной системы дыхательного компонента, открывают возможность для разработки новых клинически значимых методик диагностики развития состояний ацидоза и алкало за. Данные настоящей работы доказывают необходимость более пристального вни мания к разработке физиотерапевтических режимов дыхания, направленных, на пример, на профилактику и лечение гипер- и гипотензивных состояний. Так же эти данные актуальны для врачебного спортивного контроля, позволяют создать новые методы интенсификации тренировочного процесса.
Внедрение результатов исследований в практику. На основе теоретичес ких положений диссертационного исследования разработаны методики экспресс диагностики развития у человека состояний алкалоза и ацидоза, которые внедрены в практику ряда МУЗ г. Чебоксары и г. Новочебоксарска. Разработанные рациона лизаторские предложения (№1004 от 16.09.99, №1005 от 16.09.99, №1006 от 16.09.99, №1011 от 10.10.2000, №1012 от 10.10.2000, №1138 от 31.03.2008) исполь зуются при проведении экспериментов на животных в Чувашском государственном университете и Чувашском государственном педагогическом университете. По ре зультатам данной работы изданы методические указания и учебно-методические пособия («Поддержание КОС организма животных и человека при алкалозах», «Врачебный контроль в спорте. Фармакотерапия, механизмы регуляции функцио нальных систем», «Понятие о функциональных системах организма», «Анатомия и физиология, методы функциональных исследований слухового и вестибулярного анализаторов»), тексты лекций («Функциональная система поддержания КОС орга низма при ацидозах») которые используются в учебном процессе на кафедрах нор мальной физиологии, патологической физиологии, а также ряда других кафедр и курсов Чувашского государственного университета и Чувашского государственно го педагогического университета, о чем свидетельствуют соответствующие акты о внедрении.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. Повышение или снижение давления в зоне позвоночных артерий вызыва ет рефлекторные реакции изменения тонуса венозных сосудов периферических и внутренних органов, уровня системного артериального давления и интенсивности внешнего дыхания. Крупные венозные сосуды способны активно изменять свой то нус, реализуя барорефлексы с зоны позвоночных артерий. Эти реакции резистив ного и емкостного русла оказываются функционально однонаправленными.
2. В позвоночных артериях находится самостоятельная хеморецептивная сосудистая рефлексогенная зона – функциональный синергист зоны каротидного синуса. При сдвиге кислотности крови в зоне позвоночных артерий в сторону аци доза или алкалоза формируются рефлексы на сердечно-сосудистую и дыхательную системы, которые оказываются качественно аналогичными соответствующим реф лекторным реакциям с синокаротидной зоны.
3. Хемо- и бароафферентация от сосудистых рефлексогенных зон позво ночных и сонных артерий является фактором формирования и регуляции функ ционально системного кардиореспираторного взаимодействия. Под влиянием подобной афферентации возникают одновременные, совместные хемо- и/или баро рефлексы на гемодинамику и респирацию, направленные на компенсацию исходного сдвига рН крови или кровяного давления.
4. При физиологической (не чрезмерной) активации баро- и хеморецепто ров рефлексогенных зон сосудов высокого давления формируется тип кардиорес пираторного ответа с доминированием дыхательного компонента.
Личный вклад автора. Автором самостоятельно проделан весь необходимый объем работ: постановка целей и задач, разработка методик экспериментов (офор млено 6 рационализаторских предложений), разделение на логические этапы и про ведение исследований, статистический анализ их результатов. Определен алгоритм исследования, предполагающий интегральную оценку комплексных реакций дыха тельной и сердечно-сосудистой систем на различные баро- и хемораздражения со судистых рефлексогенных зон позвоночных и сонных артерий. Проведен анализ научной литературы, собрана и структурирована информация по проблеме иссле дования. Для решения поставленных задач С.В. Куприяновым лично организовано лабораторное оборудование, самостоятельно и в полном объеме проведено 14 се рий научных экспериментов, включавших 925 наблюдений на 229 животных. Все приведенные в работе новые данные получены диссертантом лично.
Апробация работы. Результаты исследований представлены или доложены на Конференции «Физиология вегетативной нервной системы» (Куйбышев, 1988);
VII Международном симпозиуме «Экологофизиологические проблемы адаптации» (Москва, 1994);
III International Symposium on Hypoxia (Berlin, GFR, 1994);
II Съез де физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1995);
XII International Medical Congress (Istanbul, Turkey, 1996);
III Съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1997);
XVII Съезде физиологов России (Ростов-на-Дону, 1998);
Научно-практической конференции оторинолярингологов Чувашской Рес публики (Чебоксары, 1999);
Научно-практической конференции «Традиционные и нетрадиционные методы лечения в клинике внутренних болезней» (Чебоксары, 2000);
Юбилейной конф. диагност. Центра г. Чебоксары (Чебоксары, 2000);
Научно-практической конференции «Традиционные и нетрадиционные методы ле чения в клинике внутренних болезней» (Чебоксары, 2000);
Международной конфе ренции «Механизмы функционирования висцеральных систем» (Санкт-Петербург, 2001);
XVIII Съезде физиологического общества физиологов России (Казань, Москва, 2002);
World Clinical and Immunopathological Congress (Singapore, Australia, 2002);
III Международной конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2002);
IV Сибирском съезде физиологов (Новосибирск, 2002);
XI Между народном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2003);
III Российской научно-практической конференции «Наука и практика в ото риноларингологии» (Москва, 2004);
I Съезде физиологов СНГ (Сочи, Дагомыс, 2005);
XII Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2007);
расширенном заседании кафедры нормальной физи ологии медицинского факультета РУДН (Москва, 2007);
заседании Татарстанского отделения Физиологического общества России (Казань, 2008);
XIII Международ ном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2008).
Сведения о публикациях. По материалам диссертации опубликовано 51 на учная работа, в том числе 8 статей – в ведущих научных рецензируемых журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией, 2 монографии. Общий объем научных трудов по теме диссертации составляет 23 у.п.л., в том числе автор ский вклад – 14,74 у.п.л. С учетом полученных данных изданы 4 методических указания и учебно-методических пособия и 5 текстов лекций.
Структура диссертации и ее объем. Диссертация изложена на 327 страницах машинописного теста. Состоит из введения, обзора литературы, описания собственных методов исследования, 5 глав с изложением результатов собственных исследований и их обсуждением, заключения, выводов, практических рекоменда ций, приложений и списка использованных источников, который содержит 594 ра боты, из них 368 отечественных и 226 иностранных авторов. Текст иллюстрирован 24 таблицами, 61 рисунком и графиком.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Предмет и объект исследований. Опыты проводились на 229 взрослых кош ках обоего пола массой 1,9 – 4,5 кг под внутривенным уретановым наркозом 1 г/кг массы животного при исходном артериальном давлении 110 – 130 мм рт. ст. У ко шек в отличие от собак и кроликов редуцированы анастомозы между позвоночны ми и затылочными артериями (L.R. Muller, 1924;
Л.А. Андреев, 1937;
J.P. Whinsant et al., 1956;
De la Torre et al., 1959, А.Д. Ноздрачев, 1973, и др.), что способствует гуморальной изоляции сосудов вертебрального бассейна. Особое внимание уделялось наркотизации животного с целью более полной стандартизации условий эксперимента. Вмешательства проводились во втором (легкий наркоз) и третьем (глубокий) периоде третьей стадии собственно наркоза. Уретановый наркоз в отли чие от других видов меньше угнетает рефлекторные реакции дыхания и кровообра щения. Он слабо влияет на процессы возбуждения и торможения в центральной нервной системе (М.Д. Машковский, 1993), синаптическую межнейронную переда чу (И. Тасаки, 1957), периферические синапсы и не влияет на передачу возбужде ния в вегетативных ганглиях (S.M. Hagiwara, N. Saito, 1959).
См. схему опыта на рис. 1.
Рис. 1. Общая принципиальная схема опытов 1, 2, В – система для перфузии СРЗ позвоночной артерии, изменения и регистрации давления в ней;
3 – спе циальная лигатура для зажатия артерии (позвоночной или сонной);
4, А – регистрация внешнего дыхания;
5 – ультратермостат;
1, 6 – система шприц-манометр, сосуд Мариотта;
7 – бедренная вена;
8 – ободочная вена;
9, Д – фото-аудиография объемной скорости перфузии;
Б – отметчик времени;
10 – регистрация системного артериального давления.
Диаметр правой позвоночной артерии в среднем в 1,5 – 2 раза меньше левой (J.S. Stopford, 1915, 1916;
H. Duret, 1973;
Н.В. Верещагин, 1980), кроме того, она имеет меньше анастомозов с корешково-спинальными сосудами. По этим причи нам в условиях острого опыта ее гемодинамическая изоляция оказывается предпоч тительнее, чем левой.
Методы исследований. Для гемодинамической изоляции (на основе методи ки В.Н. Черниговского) в устье ПА, расположенном на уровне VI шейного позвон ка (А.И. Акаевский, М.И. Лебедев, 1971;
А.Д. Ноздрачев, 1973), у ее входа в канал поперечных отростков шейных позвонков ввязывалась приводящая канюля. Меди альнее от нее перевязывалась плечеголовная, латеральнее – подключичная артерии, щито-шейный и реберно-шейный стволы. Это исключало связь позвоночной арте рии с веточками глубокой шейной и передней спинномозговой артериями. В обла сти атлантоокципитального сочленения позвоночника, на уровне II шейного поз вонка также проводилась перевязка позвоночной артерии. Лигирование щито-шей ного ствола, а также позвоночной артерии на уровне II шейного позвонка устраняет связь с анастомозирующими веточками позвоночной артерии на всех ее экстракра ниальных уровнях, кроме того, исключается связь экстракраниального отдела поз воночной артерии с коллатералями передней спинальной артерии, берущей начало от интракраниальной части позвоночной артерии. Для наложения лигатуры на поз воночную артерию на уровне II шейного позвонка использовалась модифицирован ная нами игла Дешана (рац. предл. №1012, 10.10.2000). Допустимо, что даже если небольшая часть жидкости через мелкие коллатеральные веточки может медленно проникать за пределы позвоночной артерии при пороговых изменениях давления в ней, то изменение давления в этих областях будет подпороговым, и афферентация с рецепторов ЗПА будет доминировать. Для выключения коллатералей и анастомо зов артериол и капилляров корешково-спинальных сосудов шейного утолщения позвоночника дополнительно проводилась их эмболизация 10% взвесью ликоподия в вазелиновом масле по общепринятой методике, применяемой для выявления реф лекторных реакций (К. Гейманс, Д. Кордье, 1940;
Д.И. Смирнов, 1954;
Г.Н. Котова, 1957;
С.В. Куприянов, 2007, и др.). Эффективность такой гемодинамической изоля ции ранее подтверждена ангиографически (Ю.Г. Александров, 1989). В контроль ных опытах для визуальной проверки полноты изоляции в ЗПА нагнеталась тушь.
Для изменения давления (повышения, снижения) в ЗПА в одних случаях при водящая канюля, совмещенная через тройник с манометром, соединялась с сосудом Мариотта (H.E. Hering, 1924;
B. Oberg, 1977;
В.М. Хаютин, Г.П. Конради, 1986;
Б.И. Ткаченко с соавт., 1994;
С.В. Куприянов, В.С. Куприянов, Л.М. Семенова, 2006). При других наблюдениях для этих целей использовалась система «шприц манометр». Барорецепторы ЗПА стимулировались изменениями уровня расположе ния сосуда Мариотта или нагнетанием и декомпрессией шприцем за 10 с 0,5 мл раствора Рингера-Локка t 37°С. Это вызывало статическое повышение или сниже ние давления в ЗПА. Отсутствие расхода раствора и примеси крови в системах, связанных с позвоночной артерией, указывали на полноту гуморальной изоляции.
Повышение давления вышеуказанными способами осуществлялось на 30 – 50 мм рт. ст., что соответствует адекватной (физиологической) стимуляции бароре цепторов СРЗ, возникающей, например, при физической нагрузке. Кроме того, в отдельных сериях снижение давления в ЗПА вызывалось окклюзией в ее начальном отделе. Метод окклюзии сосудов, питающих СРЗ, широко используется в экспери ментальной физиологии (И. Навалихин, 1870;
С. Heymans, J. Boukaert, 1933;
В.Н. Черниговский, 1960;
В.М. Хаютин, 1964;
А.Д. Ноздрачев, 1973;
Б.И. Ткаченко с соавт., 1994;
С.В. Куприянов, Н.А. Агаджанян, 2005, и др.). Так, в начале окклю зии одной общей сонной артерии давление в ее каротидной зоне снижается на 50% от исходного уровня (D. Chungeharoen et al, 1952), что соответствует порогу возбудимости барорецепторов и возникновению прессорного рефлекса (В.М. Хаю тин, 1964;
C.Z. Pelletier et al, 1972;
H.R. Kirchheim, 1976;
Н.Н. Алипов с соавт., 2007). Поскольку величина давления в общих сонных и позвоночных артериях, их функция кровоснабжения головного мозга идентичны, то можно предположить, что порог возбудимости их барорецепторов примерно одинаков. Окклюзия одной позвоночной артерии была кратковременной (5 – 15 с) и вызывалась специальным зажимом нашей конструкции (рац. предл. №1005, 16.09.99). Такой зажим устраняет натяжение артерий при их зажатии и возникновение болевых реакций.
Для хемостимуляции исследуемых СРЗ использовались растворы D,L (2-окси пропионовой, С3Н6О3) молочной кислоты (0,5 – 3,0 ммоль/л), гидрокарбоната нат рия (NaHCO3, 310 – 700 ммоль/л), три-(гидроксиметил)-аминометана (трисамина, трисбуфера, 0,3 М). Указанные минимальные концентрации молочной кислоты (имевшие рН 7,34 – 7,06) соответствуют нормальному и повышенному содержанию лактата (естественного метаболита) в плазме крови. В отдельной серии экспери ментов в качестве раздражителя использовалась венозная кровь, вводимая в ЗПА и каротидный синус методом аутогемоперфузии. Для изучения рефлекторного ком понента терапевтического влияния инфузии озона использовался физиологический раствор с содержанием данного вещества от 400 до 1600 мкг/л. Барботирование фи зиологического раствора озоном осуществлялось по общепризнанной методике (О.В. Масленников, К.Н. Конторщикова, 2003;
Е.Н. Сизова с соавт., 2003;
V. Dvo rak, 2005) с использованием аппаратов марки «Озон-3» производства МП «Озон» (Москва) или «Медозонс-БМ» (Н. Новгород). Определение концентрации озона в 200-400 мл физиологического раствора (Рингера-Локка) проводилось по времени барботирования. 10-минутная экспозиция создает концентрацию озона в растворе от 400 до 1600 мкг/л. В условиях клиники такой раствор используется для внутри венных введений (С.П. Алехина с соавт., 1996).
Во всех случаях ЗПА и каротидный синус подвергались предварительной ге модинамической изоляции. Перфузия гуморально изолированной позвоночной ар терии (чаще правой) и каротидного синуса растворами хемоактивных веществ осу ществлялась свободным током под постоянным давлением. Растворы вводились че рез канюлю, расположенную либо в месте отхождения позвоночной артерии от плечеголовного ствола, при этом на экстракраниальном уровне раствор свободно вытекал из позвоночной артерии в раневую область. Либо растворы вводились проксимальнее места бифуркации общей сонной артерии и покидали каротидный синус через надрез в начальном отделе наружной сонной артерии. Таким образом, перфузия исследуемых СРЗ не сопровождалась изменением давления в них и не приводила к активации их барорецепторов. Контролем в данном случае являлось введение в зоны позвоночных и сонных артерий физиологического раствора.
Так же, как и в случае активации барорецепторов, сила раздражения хеморе цепторов находилась в физиологических пределах. Например, указанные кон центрации молочной кислоты соответствуют нормальному и повышенному содер жанию лактата в венозной крови и плазме, наблюдаемому в естественных условиях при умеренной, например, физической нагрузке (Е.А. Строев, В.Г. Макарова, 1986;
Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин, 2004;
Е.С. Северин с соавт., 2005). 0,3 М раствор трисамина (3,66%) являлся стандартным, используемым в клинике для устранения ацидоза и повышения щелочного резерва крови (Р.А. Альтшулер, В.М. Балагин, Н.Б. Назарова, 1967;
М.Д. Машковский, 1993).
Регистрация внешнего дыхания осуществлялась методом пнеймографии при трахеостомии с использованием капсулы Марея в нашей модификации с примене нием гофрированного сельфона, заменяющего резиновую мембрану. Такой сель фон не меняет своих эластических свойств при растяжении или спадании и поз воляет проводить линейную регистрацию внешнего дыхания (рац. предл. №1004, 16. 09. 99). Системное артериальное давление регистрировалось ртутным или элек троманометром (МЭП-И-01) с бедренной артерии.
Изучение роли барорецепторов ЗПА в регуляции тонической активности вен осуществлялось в условиях перфузии раствором Рингера-Локка (t 37° С) при p const. (10-15 мм рт. ст.) бедренной или левой ободочной вены с захватом ее большой аркады со средней ободочной веной (далее в тексте – ободочная вена). Ре гистрация скорости и объема перфузата осуществлялась прибором нашей конст рукции (рац. предл. №1006, 16.09.99, С.В. Куприянов), который обеспечивает одно временную графическую запись, а также аудио- и фотонаблюдение за характером перфузии. Перфузия под постоянным давлением физиологически оправдана для сосудов низкого давления. Учет изменения объема перфузата по частоте его капель в единицу времени позволяет точно судить об изменениях просвета исследуемых вен. Этот метод нашел широкое применение в опытах по изучению рефлекторных и гуморальных изменений тонуса лимфатических и емкостных сосудов в работах многих авторов (Д.И. Смирнов, 1954;
Г.Н. Котова, 1957;
В.В. Петровский, 1960;
В.С. Куприянов, 1966;
Д.П. Дворецкий, 1967;
П. Джонсон, 1982;
В.А. Левтов, А.Т. Матчанов, Н.А. Анисимова, 1991). Известно, что в венах отсутствуют пульсо вые колебания крови, порождаемые vis a tergo вследствие работы сердца (Б.Ф. Ве риго, 1905;
Е.Б. Бабский с соавт., 1972;
Р. Шмидт, Г. Тевс, 1986;
К.В. Судаков, 2000). По мнению Г.П. Конради (1973), перфузия при р-const. лишена важного недостатка, присущего резистографии – «… принудительного, насильственного проталкивания неизменного объема жидкости через сосуд, что может оказывать избыточное механическое давление на него».
В контрольных опытах все вышеописанные воздействия на хемо- и баро рецепторы зон позвоночных и сонных артерий проводились после их новокаиновой блокады. Также в сериях экспериментов по изучению барорефлексов с этих СРЗ на вены скелетных мышц и спланхнического бассейна в качестве контроля про водилась фармакологическая и/или хирургическая денервация соответствующих эффекторных сосудистых областей.
Для стандартизации условий экспериментов ответные реакции регистриро вались в начале каждого опыта, когда отрицательные влияния условий острого опыта имеют минимальную выраженность. Стимуляция хемо- и барорецепторов осуществлялась до момента проявления максимальной выраженности рефлексов КРС, после чего вмешательство прекращалось.
Обработка полученных данных проводилась в среде электронных таблиц “Excel” фирмы “Microsoft”, статистическая обработка результатов – с использова нием пакета «Statistica». Оценку достоверности результатов проводили на компью тере IBM PC Pentium III по t-критерию Стьюдента или критерию знаков (Л.С. Ка минский, 1974). Корреляционный анализ выраженности барорефлексов осуществ лен методом наименьших квадратов (Д. Худсон, 1970), корреляционный анализ хеморефлексов – методом Пирсона.
Результаты исследований и их обсуждение. Общий объем исследований приведен в табл. 1.
Адекватная (соответствующая физиологическим величинам) стимуляция ба рорецепторов гуморально изолированной ЗПА повышением давления на 30 – 50 мм рт. ст. вызывала достоверное снижение тонуса бедренной вены (34 наблю дения), что выражалось в увеличении объема перфузата в единицу времени.
Одновременно происходило рефлекторное угнетение внешнего дыхания и сниже ние уровня САД.
Таблица 1. Общая характеристика, объем и методы исследования Регистрируемые параметры, Число наблюдений Серии опытов использованные методики (животных), n 1) САД – окклюзионный способ;
Исследование барорецептивной ак- 2) внешнее дыхание – трахеостомичес- 120 (32) тивности зоны позвоночных артерий кий метод;
3) тонус периферических вен – перфу зия (р-const.);
4) тонус вен внутренних органов – пер фузия (р-const.).
Проведение корреляционного анализа выраженности барорефлексов с зон Метод наименьших квадратов 21 (5) позвоночных и сонных артерий Исследование хеморефлексов с зоны 1) САД – окклюзионный способ;
позвоночных артерий, сравнение их 449 (102) 2) внешнее дыхание – трахеостомичес выраженности с хеморефлексами кая пнеймография.
каротидных синусов Корреляционный анализ выраженности хеморефлексов на внешнее дыхание и Метод Пирсона (определение среднего уровень системного артериального дав- 50 (10) квадратичного отклонения) ления с зоны позвоночных артерий и каротидного синуса Анализ межсистемных взаимодействий при реализации баро- и хеморефлексов Коэффициент Хильдебранта 160 (23) с исследуемых сосудистых рефлексо- (оценка межсистемных отношений) генных зон Контрольные наблюдения во всех Фармакологическая и/или 127 (57) сериях хирургическая денервация Общее количество наблюдений 927 (229) (животных), n Угнетение вентиляции легких происходило преимущественно за счет умень шения амплитуды дыхательных движений. Реже уменьшение глубины дыхания со провождалось снижением его частоты. В подавляющем большинстве случаев част ота сердечных сокращений (ЧСС) оставалась неизменной, в отдельных случаях происходило ее уменьшение. О рефлекторной природе наблюдаемых реакций сви детельствует следующее. 1. Введение в позвоночную артерию 0,5 мл 2% раствора новокаина спустя 20 мин. устраняло все указанные реакции. 2. Во всех наблюдени ях после вмешательства при возвращении уровня давления в ЗПА к исходной вели чине происходило синхронное возвращение регистрируемых показателей тоничес кой активности вен задних конечностей, дыхания и САД к исходным или близким к ним параметрам. Это указывает на проявление периода последействия рефлекса.
3. Выраженность указанных рефлекторных реакций находилась в относительно прямой зависимости от силы раздражителя, а при равной величине стимула – от продолжительности раздражения барорецепторов. Это, по нашему мнению, являет ся результатом проявления закона силовых отношений и суммации афферентации в центральной нервной системе, что также характерно для рефлекторных ответов.
Качественно однонаправленные реакции тонической активности вен, внешне го дыхания и уровня САД, возникающие в ответ на прессию в гемодинамически изолированной ЗПА, были получены в серии экспериментов при перфузии (p – const.) ободочной вены. Эти реакции также носили рефлекторную природу.
Для объективной оценки роли бароафферентации от ЗПА в регуляции тони ческой активности периферических и органных вен, а также уровня артериального давления и деятельности дыхательной системы были проведены эксперименты на 46 животных со снижением давления в изолированной позвоночной артерии.
Одновременно возникало сужение исследуемых вен, стимуляция внешнего дыхания и повышение САД. После прекращения вмешательств наступало восста новление исходного тонуса венозных сосудов, вентиляции легких и стабилизация общего кровяного давления. В ряде контрольных экспериментов проводилась пер вичная фармакологическая и хирургическая денервация бедренной вены, при ко торой описанные прессорные и депрессорные рефлексы на этот сосуд выпадали.
При этом реакции с барорецепторов ЗПА на внешнее дыхание и САД сохранялись, а исчезали только после новокаиновой блокады области ПА. Контрольные вмеша тельства доказывают рефлекторное происхождение этих реакций.
Разнонаправленная стимуляция барорецепторов ЗПА (де- и прессорная) вы зывает противоположные рефлекторные реакции исследуемых функций. На пример, локальное снижение давления в позвоночной артерии приводит к повыше нию САД, тонуса ободочной вены и стимуляции дыхательной системы. Подобные рефлексы, но только на внешнее дыхание и общее кровяное давление (без соче танных с ними реакций емкостных сосудов), были продемонстрированы автором ранее и изложены в диссертации на соискание степени кандидата медицинских на ук (С.В. Куприянов, 2000).
Какова возможная целесообразность полученной в настоящей работе однонап равленности рефлексов на емкостный и резистивный бассейны? В чем значение од новременных с ними реакции внешнего дыхания?
Обобщение приведенных здесь данных с более ранними результатами иссле дований нашей лаборатории по изучению барорецептивной активности показало следующее. Во-первых, вены скелетных мышц и внутренних органов не являются пассивными трубками, проводящими кровь к сердцу, они способны к самостоя тельной тонической деятельности. Во-вторых, одним из механизмов регуляции то нуса этих сосудов является бароафферентация от СРЗ позвоночных артерий.
В-третьих, прессорная или депрессорная активация барорецепторов ЗПА вызывает однонаправленные изменения тонуса резистивных и емкостных сосудов. Физиоло гическое значение такого однонаправленного изменения их тонуса заключается, очевидно, в адекватной компенсации исходных изменений интенсивности кровооб ращения на уровне тканей. Например, депрессорное раздражение барорецепторов СРЗ наблюдается при исходном снижении САД в целостном организме. При этом различные периферические ткани и органы оказываются в состоянии гипоксии и гиперкапнии. Компенсация такого состояния возможна рефлекторным повышени ем уровня САД и уменьшением емкости венозного бассейна. Последнее необходи мо для перемещения депонированной крови через сердце в магистральные артерии и может быть достигнуто повышением тонуса вен скелетных мышц и внутренних органов. Все эти рефлексы артерий и вен зарегистрированы в настоящей работе.
Одновременно происходит рефлекторная гипервентиляция, обеспечивающая опти мальную, большую оксигенацию крови. Противоположные, но также однонаправ ленные изменения тонуса резистивного и емкостного русла наблюдаются при ис ходном повышении давления в большом круге и, очевидно, направлены на рефлек торное компенсаторное угнетение интенсивности кровотока на уровне тканей.
Приспособительное рефлекторное снижение давления в большом круге кровообра щения уменьшает поступление крови в венозный бассейн, а расширение вен пре дотвращает избыточное перемещение крови из вен в сердце. При этом уменьшает ся и амплитуда дыхательных движений. Все эти совместные реакции, протекая од нонаправленно, способствуют сохранению нормального кровотока и оптимального газообмена в тканях организма. Обоснованным будет предположение, что и другие СРЗ, например, синокаротидная или аортальная, способны однонаправленно изме нять тонус резистивного и емкостного руслов большого круга кровообращения.
Таким образом, барорецепторы ЗПА обеспечивают сочетанную однонаправ ленную регуляцию внешнего дыхания, САД и тонической активности емкостных сосудов различных отделов большого круга кровообращения. Такая одновременная реакция различных систем организма, направленная на формирование общего ко нечного полезного результата, характерна для функциональных систем (П.К. Ано хин, 1975;
К.В. Судаков, 1987, 1997, 2000). Возникает вопрос о существовании вза имозависимости между выраженностью этих реакций. Для ответа был проведен корреляционный анализ выраженности изменений амплитуды дыхательных движе ний с выраженностью изменений САД, возникающих при барорефлексах с позво ночной и синокаротидной зон. Выявление корреляции этих показателей представ ляет интерес для физиологии и патофизиологии, поскольку является критерием, указывающим на объединение реакций дыхательной и сердечно-сосудистой систем в единую функциональную систему. Деятельность этой функциональной системы проявляется не только в норме, но и при патологии.
Для корреляционного анализа были использованы данные, изложенные в диссертации автора на соискание степени кандидата медицинских наук, допол ненные результатами опытов, описанных в настоящей работе выше. Проанализиро вано 21 наблюдение, сделанное при поочередном полном зажатии на 10 с правых позвоночной и сонной артерий. Определялось отношение изменений реакции внешнего дыхания (амплитуды волн пнеймограммы), выраженных в процентах к исходному уровню (А/А0, %), к относительному изменению САД, выраженному в мм рт. ст. (р, мм рт. ст.). Статистическая обработка выраженности реакций внеш него дыхания и САД проводилась по методу наименьших квадратов (Д. Худсон, 1970). Этот метод позволяет при разбросе экспериментальных точек, характе ризующих в наших наблюдениях выраженность реакций внешнего дыхания и САД (Xi;
Yi), в предположении существования линейной зависимости между ними (Y=bX), опытным путем вычислить значение b, определить доверительный интер вал, провести единственную прямую, наиболее близко расположенную ко всем этим точкам, и оценить степень достоверности рассматриваемого предположения.
Значение b определяется из условия df/db=0, где функция n (Yi – bXi)2.
f= i= Следовательно, n n XiYi/ Xi2.
b= i=1 i= Анализ показал наличие корреляции между изменениями амплитуды дыха тельных движений и уровнем САД, носящей в определенном пределе линейную зависимость. При барорефлексах с обеих зон более выраженные изменения одного из рассматриваемых параметров соотносились с большей выраженностью измене ний другого, и наоборот.
Выявленная линейная зависимость между выраженностью рефлекторных из менений внешнего дыхания и САД, реализующаяся с барорецепторов позвоночной и синокаротидной зон, доказывает функционально-системную взаимосвязь дыха ния и САД. Другими словами, бароафферентация от исследованных СРЗ является фактором формирования функциональной КРС.
Хеморецепторы СРЗ, как и их барорецепторы, участвуют в срочной (нерв ной) регуляции дыхания и кровообращения, обеспечивая сохранение постоянства напряжения О2 и СО2 в крови и тканях организма и их рН, а также уровня САД (В.Ф. Маркелова, А.М. Уголев, 1960;
Г.Г. Исаев, 1983;
M. D. de Burgh, 1985;
В.М. Хаютин, Г.П. Конради, 1986;
Н.А. Агаджанян с соавт., 1987;
Р.Ш. ГабдрахмА нов с соавт., 1990;
L. Sinoway, S. Prophet, 1990;
R.C. Fitzerald, 2000;
Ю.Ю.Орлова с соавт., 2005;
С.Г. Кривощеков, 2006, и мн. др.). Поэтому в следующих сериях экспериментов изучалась хеморецептивная активность зоны позвоночных артерий.
Была проведена перфузия изолированной ЗПА растворами молочной кисло ты (0,5 – 3,0 ммоль/л). При этом зарегистрировано достоверное увеличение уровня САД и стимуляция внешнего дыхания. Полученные данные качественно соответст вуют подобным результатам других авторов, изучавших хеморецептивную актив ность классических рефлексогенных зон (В.Ф. Маркелова, А.М. Уголев, 1960;
Г.Г. Исаев, 1983;
W.F. Nolan et al, 1985;
M. D. de Burgh, 1985;
В.М. Хаютин, Г.П. Конради, 1986;
Р.Ш. Габдрахманов с соавт., 1990;
L. Sinoway, S. Prophet, 1990;
R.C. Fitzerald, 2000;
С.Г. Кривощеков с соавт., 2006, и мн. др.). При активации хе морецепторов изолированной ЗПА растворами молочной кислоты различных кон центраций наблюдается следующая выраженность реакций дыхательной и гемоди намической систем: повышение уровня САД – 18,85+9,61 мм рт. ст.;
увеличение ЧСС – на 4,62+3,34% от исходного (до вмешательства) показателя;
увеличение амплитуды внешнего дыхания – на 156,09+74,77% от исходной величины;
повыше ние частоты дыхательных движений – на 26,53+25,38% от исходной. Следует отме тить, что направленность рефлексов на дыхательную и сердечно-сосудистую систе мы не зависела от концентрации молочной кислоты в перфузируемом растворе. Ко личественный анализ реакций показывает, что выраженность рефлексов находится в прямо пропорциональной зависимости от концентрации раствора. При содержа нии молочной кислоты равной 3,0 ммоль/л изменения во внешнем дыхании и САД были больше, чем те же показатели – при использовании раствора в 0,5 ммоль/л.
Большой разброс показателей изменения ЧСС и частоты дыхания (ЧД), оче видно, свидетельствует о нестабильности реакций частотных характеристик, на блюдающихся при реализации хеморефлексов в конкретных условиях наших экс периментов. В данном случае более реактивными и стабильными при воспроизве дении оказываются рефлексы, направленные на увеличение уровня САД и ампли туды дыхательных движений. Рефлекторное увеличение объема вентиляции легких происходило в основном за счет увеличения амплитуды дыхательных движений, в меньшей степени (реже) – их учащения. Изменения в деятельности сердечно-сосу дистой системы также происходили в основном за счет повышения уровня САД и в меньшей степени за счет увеличения ЧСС. Подобная большая реактивность ам плитуды внешнего дыхания и уровня САД в сравнении с частотой дыхания и сер дечных сокращений наблюдалась во всех сериях наших экспериментов как по изу чению баро-, так и хеморецептивной активности СРЗ. Очевидно, что при данных условиях рефлекторные реакции изменения частоты дыхания и работы сердца не являются основным способом достижения приспособительного результата со сто роны дыхательной и сердечно-сосудистой систем.
Качественно такие же рефлексы, но менее выраженные, были зарегистри рованы при введении в гемодинамически изолированные позвоночные и сонные артерии венозной крови, взятой у того же животного. Было произведено 43 наблю дения на 9 животных (табл. 3). В 36 случаях (р0,01) регистрировалось повышение уровня САД. Одновременно в 33 наблюдениях (р0,01) происходила стимуляция внешнего дыхания, которая во всех случаях была результатом увеличения его амплитуды. Из них в 15 наблюдениях также увеличивалась и частота дыхательных движений. В 12 случаях из общего количества опытов повышение активности сердечно-сосудистой системы происходило не только за счет поднятия уровня общего кровяного давления, но и за счет увеличения ЧСС, при этом в редких наблюдениях происходило и увеличение пульсового давления.
Новокаиновая блокада области позвоночной артерии устраняла все указанные реакции, что убедительно доказывает их рефлекторный характер.
Введение венозной крови в область позвоночной артерии моделирует раз витие физиологического (в пределах нормы) ацидоза в целостном организме. В этом случае общий приспособительный результат достигается системами дыхания и гемодинамики прежде всего за счет значительного увеличения на 88,06+29,44% амплитуды внешнего дыхания, в меньшей степени – за счет повышения на 9,67+3,17 мм рт. ст. уровня САД, а также в некоторых случаях увеличением часто ты сердечных сокращений и дыхания. Однако, изменение двух последних парамет ров происходит в малом количестве наблюдений и не может быть подвергнуто до стоверной статистической обработке. Как сказано выше, факт нестабильности реа лизации рефлексов на частоту дыхания и сердечной деятельности говорит о том, что этот вид кардиореспираторных реакций в данных условиях не является основ ным способом достижения общего конечного результата. Очевидно, что при уме ренной ацидотической активации повышению частотных характеристик организм предпочитает реакции увеличения глубины дыхания и уровня САД. Возможное объяснение этого факта будет дано ниже.
Стимуляция активности дыхательной и сердечно-сосудистой систем наб людалась и при введении в СРЗ позвоночных и сонных артерий раствора гидрокарбоната натрия в концентрациях 310 – 700 ммоль/л. В этой серии осуще ствлено 207 наблюдений на ЗПА и 7 вмешательств на зоне каротид. Рефлекторные реакции стимуляции внешнего дыхания происходили в основном за счет увеличе ния его амплитуды (175 случаев). Иногда (90 случаев из 207) эта реакция сопро вождалась также увеличением частоты дыхания, которая, однако, чаще оставалась без изменений (113 из 207). Одновременно с усилением дыхания достоверно и функционально однонаправленно происходила интенсификация гемодинамики, чаще выражавшаяся в повышении уровня САД (189 случаев). В 66 наблюдениях также увеличивалась ЧСС. В подавляющем количестве опытов (126 наблюдений) этот показатель работы сердца не изменялся.
Описанные рефлексы оказываются качественно однонаправленными с ре акциями, возникающими при активации рецепторов ЗПА растворами молочной кислоты. На первый взгляд, эти данные следует признать как минимум любопыт ными, ведь гидрокарбонаты – фактически являются «химическими антагонистами» молочной кислоты. Логично ожидать, что их влияния на хеморецепторы СРЗ должны быть разнонаправленными. Объяснение этому «феномену» дано ниже.
В следующей серии экспериментов производилась активация хеморецепто ров ЗПА раствором трисамина (трисбуфера) – вещества, обладающего основной буферной активностью, т.е. поддерживающего слабощелочную рН среды. Было произведено 40 вмешательств на 10 животных. При сдвиге рН среды в гуморально изолированной рефлексогенной ЗПА в щелочную сторону реализуются реакции од новременного сочетанного угнетения внешнего дыхания и снижения уровня САД.
Угнетение внешнего дыхания происходит преимущественно за счет уменьшения амплитуды дыхательных движений (33 случая из 40 наблюдений), при этом глу бина его уменьшается более чем на 1/3 (в среднем на 38,52+10,95%;
р0,01) от ис ходного уровня. В некоторых случаях (8 наблюдений) происходит также уменьше ние частоты дыхания, однако этот параметр работы дыхательной системы чаще (27 наблюдений из 40) остается неизменным. При этом уровень САД снижается (39 случаев из 40 наблюдений) в среднем на 15,27+5,62 мм рт. ст. (р0,01). В 2 слу чаях также происходило уменьшение ЧСС, однако в подавляющем большинстве наблюдений (37 случаев) этот параметр оставался стабильным. При одном вмеша тельстве произошло его незначительное увеличение. В 6 опытах было зарегистри ровано увеличение глубины дыхания и в 5 случаях увеличение его частоты (малое количество подобных наблюдений не нарушает достоверности).
Все описанные реакции носят рефлекторный характер, выявляемый конт рольными вмешательствами вышеописанными методами. Также за рефлекторное происхождение этих реакций систем дыхания и кровообращения свидетельствует ряд косвенных признаков: во-первых, короткая продолжительность латентного пе риода всех указанных реакций, которая составляла 0,5-2,5 с;
во-вторых, наличие, кроме латентного, также периодов развития максимальной выраженности ответа и последействия, характерных для рефлекторных ответов;
в-третьих, жесткая зави симость продолжительности реакций от времени действия раздражителя, после прекращения перфузии ЗПА раствором трисамина внешнее дыхание и САД стре мятся вернуться к исходным или близким к ним величинам;
в-четвертых, следует учитывать, что одним из признаков хеморефлексов является удлиненность периода последействия, что также наблюдалось в наших экспериментах.
Угнетение внешнего дыхания, осуществленное только за счет снижения амплитуды дыхательных движений, происходило, как было сказано выше, более чем на 1/3 исходной величины. Снижение системного артериального давления – в среднем на 15,27+5,62 мм рт. ст. В наших экспериментах афферентация поступала только от рецептивного поля одной артерии. Логично предположить, что в це лостном организме выраженность данного рефлекса будет больше, так как им пульсация будет поступать и от второй артерии этой СРЗ, а также от других зон, деятельность которых аллиирована. На основании вышесказанного можно сделать вывод, который не выдвигается на защиту в рамках настоящей диссертации. При реализации афферентации от различных СРЗ приоритетное значение имеет та, которая сигнализирует ЦНС об отклонении гомеостатического показателя от нормы. При этом дыхательный и сердечно-сосудистый центры запускают реализа цию приспособительных рефлексов даже в том случае, если от других СРЗ поступает информация о неизменности гомеостаза. Очевидно, в этом случае выраженность рефлекса будет меньше, чем при суммации однотипной афферен тации от нескольких рефлексогенных зон.
Какова целесообразность описанных хеморефлексов? Общепризнано, что ко нечной целью функционально сочетанного взаимодействия систем дыхания и гемодинамики, т.е. результатом кардиореспираторных реакций, является регуляция газообмена в тканях и их КОС (D.M. Grenfield, 1964;
H.P. Koepchen, 1983;
Ф.Г. Сит диков, С.И. Русинова, 1992;
Н.А. Агаджанян с соавт., 2003;
В.М. Покровский с соавт., 2003;
Ж.А. Донина с соавт., 2006;
И.В. Мухина с соавт., 2007;
В.Ф. Пятин с соавт., 2007;
А.И. Елфимов с соавт., 2007, и мн. др.). В наших экспериментах прес сорная реакция, сопровождающаяся стимуляцией внешнего дыхания и наблюдаю щаяся в ответ на введение в исследуемые зоны молочной кислоты, очевидно нап равлена на усиление кровотока в тканях, компенсацию развивающего в них ацидо за, увеличение доставки О2 и удаление СО2. Противоположные реакции угнетения внешнего дыхания и снижения уровня САД наблюдаются при развитии алкалоза.
Это состояние в наших экспериментах моделировалось введением в зоны позво ночных артерий или каротидного синуса раствора тисамина (трисбуфера). Аф ферентация, возникающая в этом случае от хеморецепторов, реализует рефлексы, направленные на снижение интенсивности кровотока в тканях. При этом измене ния в деятельности дыхательной и сердечно-сосудистой систем направлены на достижение общих результатов: компенсаторное развитие на уровне тканей гипок сии, гиперкапнии и накопление в них кислых продуктов. Логично считать, что ко нечным результатом кардиореспираторных реакций в этом случае будет компенса ция исходного защелачивания тканей.
Как объяснить однонаправленность реакций дыхательной и сердечно-сосу дистой систем при активации хеморецепторов исследуемых зон как молочной кис лотой, так и раствором стандартного гидрокарбоната (NaHCO3)? Следует учиты вать, что кровь, как и межклеточная жидкость, является буферным раствором.
Упрощенная формула гидрокарбонатного буфера может быть представлена следующим образом:
+ Н2О Н Н2СО + НСО3 + Na СО2 NaHCO Становится понятным, что в отсутствии эффективных механизмов удаления H2O и CO2, введение в эту формулу любого одного из составляющих приведет к увеличению содержания всех других элементов буфера. В частности, при экзоген ном увеличении концентрации NaHCO3 в изолированной СРЗ увеличивается и CO2.
Отсутствие эффективных механизмов его удаления способствует постоянному высвобождению все новых (пусть даже и в малом количестве) порций протонов, которые вступают во взаимодействие с хеморецепторами ПА. Очевидно, СРЗ регистрируют изменения рН крови именно по содержанию в среде протонов и концентрации CO2, так как существование рецепторов на основания (в данном случае HCO3) многими авторами отрицается (И.С. Бреслав, В.Д. Глебовский, 1981;
Б.И. Ткаченко с соавт., 1992). Следовательно, на введение стандартного основания в среду, всегда богатую протонами, организм способен реагировать, как на ацидотическое воздействие.
Трисамин не является естественным буфером организма. Он (трисбуфер), участвуя в реакциях обмена, непосредственно связывает протоны, включая их в свою молекулу (М.Д. Машковский, 1984). Поэтому при введении трисамина в организме происходит не только повышение рН, но и фактическое уменьшение концентрации протонов, основного закисляющего вещества в организме.
Наиболее частыми причинами развития метаболического ацидоза в целостном организме являются нарушения выведения воды почками или углекислого газа че рез легкие. Хорошо известно, что при попытке компенсации ацидоза введением со левых растворов, после краткосрочного уменьшения кислотности крови, зачастую развивается еще большее, по сравнению с исходным состоянием, снижение рН. Из вышесказанного следует: в клинике компенсация развития ацидоза должна прово диться только препаратами, подобными трисамину/трисбуферу, которые непосред ственно связывают ионы водорода и в дальнейшем препятствуют их высвобожде нию. Использование с этой целью солевых растворов гидрокарбонатов Na, K, Ca, фосфатных солей следует признать не только неэффективным, но даже опасным. В условиях выраженного (клинически значимого) ацидоза их введение в конечном итоге будет способствовать увеличению концентрации Н+ и может восприниматься организмом как дополнительный, чрезмерно избыточный закисляющий фактор.
Широкое использование в практической медицине озона определяет целесо образность более детального изучения его влияния на организм человека. В клини ке используются такие его свойства, как бактерицидное (фунгицидное и вирицид ное), обезболивающее, дезинтоксикационное, активирующее кислородозависимые процессы, оптимизирующее про- и антиоксидантные системы, гемостатическое и антикоагулянтное, иммуномодулирующее. Однако механизмы, посредством которых реализуются эти эффекты, изучены на настоящий момент недостаточно и объясняются исключительно его прямым действием на ткани или чужеродные агенты (E.-B. Haddad et al., 1996;
V. Bocci, 1997;
А.М. Иваненко, А.В. Орлов, 1999;
Е.Н. Сизова с соавт., 2003;
И.Д. Муратов, 2005;
V. Dvorak, 2005, и мн. др.). В доступной литературе не удалось обнаружить сведений о влиянии озона на центральные механизмы регуляции гомеостаза и, в частности, на активность таких жизненно важных систем, как дыхательная и сердечно-сосудистая. Отсутствуют сведения об участии в обеспечении подобных реакций СРЗ, в том числе ЗПА.
На 18 животных проведено 68 наблюдений при перфузии ЗПА озонирован ным физиологическим раствором и 10 вмешательств на каротидах. В 31 случае реа лизовывались сочетанные реакции снижения уровня САД и угнетения внешнего дыхания. В 8 – реакции дыхательной и сердечно-сосудистой систем были разно направлены. Во всех случаях депрессорная реакция и уменьшение амплитуды ды хания всегда проявлялись в начале опыта. При повторных введениях озона в одну и ту же СРЗ позвоночных артерий (еще 20 вмешательств) реакции этих двух систем организма становились нестабильными с преобладанием прессии и стимуляции внешнего дыхания. Спустя 20 мин. после введения в зону позвоночных артерий 0,5 мл 2%-ого раствора новокаина все описанные реакции не воспроизводились ( наблюдений), что указывает на их рефлекторную природу.
Во всех сериях экспериментов, как по изучению баро-, так и хемоактивности СРЗ, выраженность рефлексов оказывалась больше при активации хеморецепторов зоны каротидных синусов. В данной серии введение озонированного раствора в нее вызывало падение уровня САД на 20,83+2,17 мм рт. ст. и уменьшение амплитуды дыхательных движений на 92,0+9,6% от исходной величины. Частота дыхания и частота сердечной деятельности становились реже только в некоторых случаях. В 2/3 наблюдений при первичных введениях озонированного физиологического раст вора частота внешнего дыхания и в 83,33% наблюдений частота работы сердца оставались неизменными. В остальных случаях происходило уменьшение обеих ча стотных характеристик. Не было зарегистрировано ни одного случая увеличения частотных характеристик работы дыхательной и сердечно-сосудистой систем.
При перфузии озоном ЗПА выраженность указанных кардиореспираторных реакций уменьшалась на 10,1+1,12 мм рт. ст. и 50,46+6,98% соответственно.
Частота дыхания зачастую (в 40% случаев) оставалась неизменной. Также в 70% наблюдений неизменной была частота работы сердца. В остальных случаях первичных перфузий она (частота) снижалась. При многократных введениях озони рованного раствора в одну и ту же позвоночную артерию или каротидную зону направленность и выраженность реакций становились неоднозначными с большим разбросом их численных выражений.
Таким образом, при первичной активации хеморецепторов зон позвоночных и сонных артерий раствором озона реализуются рефлексы угнетения внешнего дыхания и подавления гемодинамики, которые выражаются преимущественно уменьшением амплитуды дыхательных движений и снижением уровня САД. Уре жение работы сердца и легких в данном случае не является основным рефлектор ным механизмом достижения приспособительного результата. В опытах на одном животном при многократном введении озона в одну и ту же зону позвоночных артерий или каротидного синуса данная зависимость нарушается, направленность и выраженность рефлексов приобретают значительный разброс с преобладанием прессорного ответа.
Каков механизм и какова физиологическая целесообразность выявленных рефлексов на САД и дыхание при активации хеморецепторов зон позвоночных и сонных артерий озоном? Известно, что молекула озона в растворе способна диссо циировать на свободный и атомарный кислород. Свободный О2 воздействует на хе морецепторы СРЗ, вызывая рефлекторное снижение САД и угнетение внешнего дыхания, т.е. реакции, противоположные действию на них СО2. Депрессорное вли яние О2 на САД и дыхание с хеморецепторов классических СРЗ общеизвестно. Це лесообразность такой депрессии связана с необходимостью уменьшить поступле ния О2 в ткани (Ф. Гродинз, 1966;
А. Гайтон, 1969;
Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин, 2004), т.к. избыточное напряжение О2 в клетках отрицательно влияет на обмен ве ществ (Чандан К. Сен, Осмо Хеныинен, 1995;
Minuz Pietro et al., 2006). Описанные нами рефлексы дыхательной и сердечно-сосудистой систем приводят к снижению поступления излишнего количества О2 в ткани. При повторных на одном животном перфузиях исследуемых сосудистых зон озоном депрессорный рефлекс сменялся прессорной реакцией САД. Эта прессорная реакция устранялась введением новока ина в зону ПА. Как можно объяснить эту смену ответов? Следует учитывать, что нарастающее при длительном использовании озона увеличение концентрации осво бождающегося атомарного кислорода должно оказывать альтеративное влияние на хеморецепторы. Кроме того, недиссоциированный озон не является естественным стимулом для хеморецепторов организма. Он лишен специфической точки воздей ствия на организм. По данным литературы, повышенная концентрация атомарного О2 и недиссоциировавшего озона в жидких средах организма ведет к проявлению их агрессивных токсических свойств, которые нарушают целостность мембраны клеток организма, в первую очередь, исследуемых нами хеморецепторов, вследст вие повышенного окисления их фосфолипидов и липопротеидов, повреждения по липептидных цепей и протеидов. Озон в больших концентрациях и при длительной его экспозиции активирует перекисное окисление липидов мембраны эритроцитов.
Е.Н. Сизова (2003) наблюдала сокращение гладких мышц изолированной полоски коронарных сосудов, мышц матки, бронхов животных при прямом продолжитель ном действии на них растворов с повышенным содержанием озона. В ситуации длительного повторного введения озона в зону позвоночных артерий (или каротид ных синусов) с хеморецепторов реализуется альтеративное неспецифическое влия ние. Реакция организма на фактически болевой раздражитель всегда проявляется однотипно, в частности, повышением САД и стимуляцией внешнего дыхания.
Полученные результаты соответствуют данным подобных исследований ряда других авторов. Например, И.В. Мухиной с соавт. (2007) показана дозозависимость влияния парентерального введения озонированных физиологических растворов на динамику поведения и структуру головного мозга крыс. Так умеренное (1,7 мкг/л) использование данных растворов приводило к увеличению двигательной и ориен тировочно-исследовательской деятельности. При многократном и длительном применении озона в высоких концентрациях (2,5 мкг/л) развивались его токсичес кое влияние, угнетение активности животных, нарушение структуры неокортекса и отек головного мозга. Таким образом, характер действия озона (как и любого ле карственного вещества, применяемого с лечебной целью) связан с его концентра цией в организме. Любое биологически активное соединение в зависимости от его дозы может оказывать лечебное и токсическое действие. Действие озона носит как местный гуморальный характер, хорошо описанный в литературе, так и общий рефлекторный, продемонстрированный в настоящей работе и оказывающий опо средованное влияние через СРЗ и ЦНС.
Обобщение данных всех вышеописанных серий экспериментов, а также ре зультатов, изложенных в диссертации автора на соискание степени кандидата наук, позволило установить целесообразность сочетанного проявления баро- и хемореф лексов, возникающих с СРЗ позвоночных артерий и каротидного синуса. В целост ном организме баро- и хеморецепторы СРЗ функционируют в тесном единстве по принципу обратного взаимовлияния (В.Ф. Молчатская, 1990;
D. Heisted Donald et al., 1995). Сочетанные рефлексы с барорецепторов на внешнее дыхание и САД со пряжены с последующими изменениями газового состава крови, которые влияют на активность хеморецепторов. И наоборот, исходное изменение химизма крови вызывает такие хеморефлексы, которые приводят к активации барорецепторов СРЗ (Е.И. Малыгина, 1961;
D.В. Kаtzin, Е.Н. Rubinstein, 1974;
Г.А. Вакслейгер, 1978;
Р.Ш. Габдрахманов с соавт., 1990). О важности изучения роли совместной механо и хеморецептивной активности в регуляции деятельности дыхательной и сердечно сосудистой систем говорится в работах многих авторов (В.М. Хаютин, 1964;
B. Fol kow, E. Neil, 1971;
Г.П. Конради, 1973;
S. Hilton, 1982;
В.М. Хаютин, Г.П. Конради, 1986;
R.C. Fitzgerald, 2000;
L. Glass, 2001;
С.Г. Кривощеков с соавт., 2005, 2006).
При сопоставлении данных всех серий экспериментов выявляются следующие зависимости. Во-первых, порог раздражимости хеморецепторов СРЗ меньше, чем у барорецепторов. Во-вторых, средняя выраженность хеморефлексов больше, чем ба рорефлексов. Следовательно, не только порог возбудимости хеморецепторов СРЗ ниже, чем у барорецепторов, но и функциональная активность первых выше. Во всех других сериях наших экспериментов наблюдалась подобная же зависимость, которая характеризуется большей хеморецептивной активностью исследованных СРЗ в сравнении с активностью их барорецепторов. В-третьих, при реализации барорефлексов в наших экспериментах выраженность изменения внешнего дыха ния и уровня САД была приблизительно в три раза меньше, чем их выраженность при реализации этими системами организма хеморефлексов (рис. 2). Наличие такой достаточно жесткой корреляции косвенно подтверждает их функционально систем ное взаимодействие, показывая объединение дыхательной и сердечно-сосудистой систем в единую функциональную систему (кардиореспираторную). В-четвертых, кардиореспираторные реакции в определенных условиях реализуется в основном за счет изменений амплитуды внешнего дыхания и уровня САД. При этом частотные характеристики (внешнего дыхания и работы сердца) оказываются менее реактив ными или же остаются неизменными. Под этими определенными условиями, по на шему мнению, следует понимать силу баро- и хемораздражителей, которая в экспе риментах находилась в пределах физиологических границ, характерных для су ществования организма при умеренной (не чрезмерной) нагрузке.
По своей хемо- и барорецептивной активности ЗПА, по аналогии с другими СРЗ, участвует в рефлекторном контроле уровня САД и интенсивности внешнего дыхания. Этот контроль осуществляется с одновременным участием сердечно-со судистого и дыхательного центров. При развитии, например, гипоксии вначале по вышается функциональная активность хеморецепторов СРЗ, которая направлена на увеличение вентиляции легких и оксигенацию крови. Этому также способствует одновременное повышение САД, увеличивающее доставку крови в легкие. Затем, когда газообмен в тканях организма нормализуется, повышается активность баро рецепторов, которая обеспечивает снижение возрастающего уровня САД до нормы.
Такое взаимодействие дыхательного и сердечно-сосудистого центров, имеющее рефлекторную природу, обеспечивает сохранение гомеостаза газообмена и обмена веществ в тканях организма. Очевидно, что данные рефлекторные реакции носят системно функциональный характер. По мнению К.В. Судакова (2000), одним из основных способов доказательства функционально-системного объединения реак ций является демонстрация их корреляции. Нами проведен корреляционный анализ выраженности барорефлексов на внешнее дыхание и уровень САД с ЗПА и каро тидного синуса. Для этого проведена статистическая обработка результатов 50 наб людений, взятых из разных серий вышеописанных опытов. Выборка осуществлена случайным образом.
Прежде всего, был разработан метод расчета выраженности изменений внеш него дыхания при его регистрации в остром эксперименте способом трахеостоми ческой пнеймографии. Основная сложность численного выражения изменения минутного объема дыхания (МОД) при такой его регистрации заключается в не возможности в разных опытах (особенно на различных животных) стандартизиро вать на кимограмме амплитуду волн пнеймограмм, выражающую величину измене ния дыхательного объема (ДО). Было предложено определять МОД, ДО и из менения частоты дыхания (ЧД) в процентах к исходному уровню. При этом амп литуду дыхательных движений и частоту дыхания непосредственно до момента вмешательства считать за 100%. В этом случае общеизвестная формула МОД=ДО*ЧД принимает вид:
ДО% ЧД % МОД% = 1 ± 1 ±, где 100 МОД% - изменение интенсивности внешнего дыхания, выраженное в процентах к исходному уровню;
ДО% - изменение дыхательного объема, в процентах к исходному уровню;
ЧД% - изменение частоты дыхания, в процентах.
В литературе не было обнаружено описания подобного метода расчета выра женности изменения внешнего дыхания при его трахеостомической пнеймографии, и на него получено свидетельство о рационализаторском предложении (№ 1138 от 31.03.08). Подробное математическое обоснование данного метода дается в соот ветствующем разделе диссертации автора. Реакции гемодинамической составляю щей кардиореспираторной системы, регистрируемые в наших экспериментах кро вавым (прямым) способом, определялись в абсолютных единицах (мм рт. ст.) по выраженности изменения уровня системного артериального давления (р).
Корреляция определялась методом Пирсона. Этот метод позволяет в предпо ложении существования зависимости между величинами x и y выявить истинность, степень и направление такой зависимости. Было показано, что между анализируе мыми параметрами существует квадратичная зависимость (y = ax2 + bx + c), харак теризуемая в этом конкретном случае достоверностью аппроксимации R2 = 0,56.
Тот же массив данных был исследован на существование других зависимостей: ли нейной, экспоненциальной, степенной, логарифмической. Величины достоверности аппроксимации (R2) в этих случаях составили – 0,38;
0,28;
0,39 и 0,33 соответствен но. Следовательно, в ряду выбранных зависимостей наиболее достоверной являет ся именно квадратичная. Значение коэффициента корреляции q при этом составило +0,65, что соответствует прямой средней (ближе к сильной) связи между анализи руемыми величинами. Например, большая выраженность рефлекторных ответов дыхательной системы соотносилась с большей выраженностью рефлексов на общее кровяное давление. Тем самым подтверждается существование механизма координации ответных реакций дыхательного и сердечно-сосудистого центров под влиянием афферентации от изученных сосудистых рефлексогенных зон. То есть данные рефлекторные реакции носят системно функциональный характер.
Этот вывод подтверждается и другим методом, основанным на расчете коэф фициента Хильдебранта. Как известно, этот коэффициент, характеризующий меж системные отношения в деятельности гемодинамики и респирации, в норме у чело века равен 2,8 – 4,9. В наших экспериментах значение этого показателя в покое, т.е.
до активации рецепторов зон позвоночных и сонных артерий, составило 3,25 – 5, ( = 0,14). Очевидно, что подобное отличие указанных величин связано с видовыми особенностями. При реализации рефлексов от изученных СРЗ, несмотря на факти ческие отклонения частотных характеристик в работе дыхательной системы и серд ца, не происходит рассогласования в осуществлении кардиореспираторного взаи модействия. Данный показатель (коэффициент) практически не изменялся, остава ясь равным своей первоначальной (до вмешательства) величине.
Баро- и хеморефлексы, полученные в наших экспериментах с позвоночных и сонных артерий, были качественно однонаправленными (рис. 2), т.е. в деятельно сти этих двух зон проявляется синергизм. Однако, выраженность последних оказы валась больше, что свидетельствует о меньшем пороге рецепторов каротидного си нуса и их большей функциональной активности. Кроме того, в исследованных условиях формируется тип кардиореспираторного ответа с доминированием дыха тельной составляющей. Например, средняя выраженность реакций внешнего дыха ния при его, например, стимуляции составила 187,42+82,17%, т.е. увеличивалась почти в 3 раза по отношению к исходному (до вмешательства) уровню (рис. 2). При этом повышение САД составляло 14,42+6,29 мм рт. ст., что соответствует менее 10% от исходного уровня систолического давления.
Таким образом, на основании проведенных комплексных физиологических исследований, качественного анализа результатов экспериментов, корреляционно го анализа (с использованием различных математических методов) выявлено участие баро- и хеморецепторов СРЗ ПА и каротидного синуса в формировании со пряженных на систему дыхания и собственных на гемодинамику рефлексов, явля ющихся результатом интегративной регуляции деятельности КРС. Достижение этой функциональной системой общего приспособительного результата (регуляции гомеостаза газообмена и кислотности на уровне тканей) в заданных условиях достигается преимущественно за счет реакций внешнего дыхания и в меньшей сте пени за счет кардиального или васкулярного компонентов, а также за счет большей реактивности САД в сравнении с работой сердца.