книги / Экспериментальные методы в биомеханике

ствует моменту, когда приток крови равен ее оттоку, причем скорость кровенаполнения равна нулю. За верхушкой следует пологий спуск, указывающий на превалирование оттока крови над притоком. Спуск заканчивается инцизурой Г, за которой начинается диастолическая часть кривой. Инцизура соответствует закрытию полулунных клапанов.

Рис. 3.19. Элементы реограммы и методика расчета основных показателей

Дифференциальная реограмма (т. е. первая производная основной реограммы) характеризует скорость притока и оттока крови в исследуемом участке. Для клинической оценки записывают и анализируют 3–4 реографических цикла.

Реограмма оценивается по качественным и количественным показателям. При качественной оценке обращают внимание на регулярность пульсовых волн, крутизну подъема и спуска, характер вершины, выраженность инцизуры и диастолической волны. Реограмма здоровых характеризуется систолической волной с крутым подъемом и пологим спуском, заостренной вершиной, хорошо выраженной инцизурой. При снижении эластичности артерий, вы-

131

званном повышением тонуса, амплитуда уменьшается, вершина закругляется, кривая вследствие исчезновения диастолических волн становится сглаженной. Нерегулярность кривых регистрируется при аритмиях, медленный подъем – при систолической перегрузке левого желудочка и т. д.

Методика количественного расчета реограммы показана на рис. 3.19. Наиболее признанными показателями при количественной оценке реограммы являются:

Реографический индекс (РИ) – отношение амплитуды систолической волны h2 (в мм) к величине калибровочного импульса К

(в мм):

Этот индекс характеризует величину пульсового кровенаполнения в исследуемом участке.

Амплитуда реограммы h2 (в Ом) характеризует величину пульсового кровенаполнения и рассчитывается путем деления амплитуды, измеренной от ее основания до наивысшей точки (в мм), на высоту калибровочного сигнала (в мм) и умножения полученной величины на калибровочный сигнал (в Ом).

Амплитудо-частотный показатель (АЧП) – отношение РИ к длительности сердечного цикла R–R ( в с):

Он характеризует величину объемного кровотока исследуемой области в 1 с.

Реографический диастолической индекс (РДИ), или систолический показатель

отражает соотношение артериального и венозного кровотоков. Используется для косвенной оценки состояния венозного кровотока.

Дикротический индекс (ДИ), или индекс тонуса, характери-

зует тонус артериол (величину периферического сопротивления)

132

Время распространения реографической волны на участке сердце–исследуемая область (Q–A) определяется от зубца Q ЭКГ до начала волны реограммы; при повышении тонуса или склерозе магистральных сосудов оно уменьшается.

Время систолического наполнения сосудов а (с) – интервал от начала подъема систолической волны до перпендикуляра, опущенного из ее вершины. Этот параметр отражает тонус и эластичность артерий, главным образом крупных и средних.

Время быстрого кровенаполнения а1 (с) – интервал от начала подъема систолической волны до наиболее крутого ее подъема в точке Б, проецируемой из пика дифференциальной кривой. Оно характеризует упругость стенок крупных сосудов и сократительную функцию миокарда.

Время медленного кровенаполнения а2 (с) определяется раз-

ницей между а и а1:

и зависит от упруговязких свойств сосудистой стенки.

Реографический коэффициент (РК) отражает состояние то-

нуса артерий и исключает влияние частоты сердечных сокращений во время систолического кровенаполнения:

к продолжительности сердечного цикла зависит от частоты сердечных сокращений и при затруднении венозного оттока увеличивается.

Реографический метод определения фазовой структуры систолы желудочков и показателей центральной гемодинами-

ки. Реограмма аорты и легочной артерии при синхронной записи ЭКГ и ФКГ дает возможность реально анализировать сократительную способность левого и правого желудочков сердца. Фазовый анализ систолы проводят по методике Блюмберга в модификации Карпмана [2].

Реография – один из наиболее простых и удобных методов определения показателей центральной гемодинамики, при необходимости позволяющей постоянно рассчитывать объем сердца. Удар-

133

ный объем сердца (УОС) с последующим вычислением минутного объема крови (МОК) определяется по интегральной реограмме (рис. 3.20.). При записи электроды размещают таким образом, чтобы ток между ними проходил через большую часть тела исследуемого. Для измерения интегрального импеданса тела с помощью биполярного реографа по методике Тищенко фиксируют одну пару объединенных электродов в нижней трети обоих предплечий, другую – в нижней трети обеих голеней.

Расчет ударного объема сердца (в мл) проводится по формуле А.А. Кедрова

где ЧСС – частота сердечных сокращений в минуту.

Рис. 3.20. Схема расчета УОС по интегральной реограмме. У – амплитуда анакроты; К – амплитуда калибровочного сигнала; Д – длительность катакроты;

С – длительность сердечного цикла

134

В процессе совершенствования вычисления УОС (в мл) методом биполярной интегральной реографии М.И. Тищенко предложил следующие формулы:

ся в пределах 180–400 Ом и определяется по шкале реографа.

Для определения УОС методом тетраполярной реографии два электрода фиксируют на шее, два – на уровне грудной клетки, на уровне мечевидного отростка, причем измерительные электроды располагаются внутри по отношению к токовым.

Рис. 3.21. Схема расчета УОС по дифференциальной реограмме

135

УОС (в мл) рассчитывают по формуле (рис 3.21):

(в см);

Z – базовое сопротивление, определяемое по шкале реографа

(в Ом).

В связи с тем, что сопротивление объемных проводников, к которым относится грудная клетка, зависит от поперечного сечения, Ю.Т. Пушкарь ввел в формулу величину периметра грудной клетки

(Q) в сантиметрах. При этом формула (3.11) приобретает следующий вид:

Данные определения ударного и минутного объемов сердца реографическим методом позволили вычислить ряд комплексных гемодинамических показателей.

Объемная скорость изгнания крови VE (мл/с)

где СДД – среднее динамическое давление. У здоровых людей W находится в пределах 2,5 – 3,5 Вт.

Расход энергии на перемещение 1л минутного объема крови

136

3.7.6. Реовазография

Реовазография (РВГ) – реографическое исследование сосудов конечностей – ценный метод диагностики заболеваний периферических артерий, сопровождающихся частичным сужением или полной обструкцией сосудов. В последнее время для регистрации РВГ отдельных участков верхних (плечо, предплечье, кисть, пальцы) и нижних конечностей (бедро, голень, стопа, пальцы) широко используется продольный метод тетраполярной реографии. При этом используют циркулярные электроды шириной 1–1,5 см для плеча, предплечья, кисти, бедра, голени, стопы и 0,5–0,7 см – для пальцев. Электроды закрепляют вокруг проксимальной и дистальной частями исследуемого участка. Расстояние между электродами на пальцах должно быть не менее 3–4 см.

В норме РВГ конечностей состоит из систолической и диастолической частей. Систолическая начинается крутым подъемом, переходящим в закругленную вершину, за которой следует пологий спуск. Инцизура и диастолическая часть хорошо дифференцируется. Амплитуда реограммы зависит от отношения объема пульсового кровенаполнения к массе изучаемого участка конечности. Поэтому амплитуда РВГ бедра меньше амплитуды голени. РВГ верхних конечностей по сравнению с нижними характеризуется более крутым подъемом систолической волны, заостренной вершиной, лучшей дифференциацией инцизуры. При оценке кровенаполнения обязательно сопоставление РВГ, записанных на симметричных участках конечностей. В связи с этим электроды фиксируют на конечностях на одинаковом уровне.

Для оценки состояния кровеносных сосудов и кровенаполнения на конечностях определяют показатели, которые в норме составля-

137

– время максимального кровенаполнения для верхних конечно-

стей 0,07–0,10 с, для нижних 0,10–0,12 с;

– время распространения реографической волны (Q–A) на предплечье 0,18–0,22 с, на голени 0,24–0,30 с.

–длительность нисходящей части реограммы на предплечье –

0,69–0,76 с, на голени 0,67–0,76 с.

–дикротический индекс 50 %, реографический индекс 10–13 %. Важно сравнение показаний РВГ на правых и левых конеч-

ностях.

Функциональные пробы. С помощью реографических исследований можно обнаружить как органические, так и функциональные нарушения. Для дифференциальной диагностики этих нарушений, а также скрытых расстройств сосудистой системы и ее компенсаторных возможностей применяют функциональные пробы. Их проводят утром натощак, после 10–15- минутного отдыха. При нитроглицериновой пробе больному дают 0,5–1 таблетку нитроглицерина под язык. Записывают РВГ исследуемого участка тела до приема таблетки, а затем через каждые 2 минуты в течение 10–15 минут. При функциональных нарушениях амплитуда реограммы нормализуется, увеличиваясь в 1,5 и более раз (положительная проба), при органических поражениях сосудов реограмма не меняется (отрицательная проба).

При пробе с локальной физической нагрузкой исследуемый сгибает и разгибает голеностопный, лучезапястный, локтевой суставы в течение 1 минуты. РВГ записывают до и после физической нагрузки. При органических изменениях сосудистой системы амплитуда РВГ не изменяется или уменьшается, длительность максимального систолического наполнения сосудов (а) увеличивается на 30–60 % ( отрицательная проба).

Проба на реактивную постишемическую гиперемию заключается в том, что на исследуемой конечности создается 2-минутная ишемия путем наложения манжетки с давлением, превышающим систолическое. У здоровых людей после этого на РВГ, записанной через 1–1,5 минуты после пробы по сравнению с исходной амплитуда реографической кривой увеличивается на 30–40 %.

138

Холодовая проба проводится следующим образом: после записи РВГ охлаждают кисть в течение 2 минут водой с температурой 5–8 °С. У здоровых сразу же после охлаждения амплитуда РВГ уменьшается незначительно с возвращением к исходной реограмме через 6–8 минут. Холодовую пробу чаще всего применяют для диагностики болезни Рейно, при которой в зависимости от степени поражения сосудов сразу же после охлаждения кисти отмечается значительное или полное исчезновение реографической кривой, исходный уровень восстанавливается не ранее чем через 15–30 минут.

Постуральная реографическая проба, позволяющая дифференцировать ранние стадии облитерирующих заболеваний артерий конечностей и функциональные нарушения сосудистого тонуса, заключается в том, что сравнивается исходная РВГ с РВГ, зарегистрированной при подъеме ноги из горизонтального положения на 45о. У здоровых показатели артериального кровотока увеличиваются в 1,5 раза. Для больных облитерирующим эндартериитом характерно незначительное повышение или отсутствие изменений, уменьшение артериального кровенаполнения.

3.8.Контрольные вопросы

1.Назовите причины одностороннего движения крови в сердце.

2.Какие проявления нагнетательной функции сердца можно зарегистрировать инструментально?

3.Почему сердце является диполем?

4.Каковы теоретические основы электрокардиографии?

5.Какие отведения используются при регистрации биопотенциалов сердца?

6.Какие изменения ЭДС сердца регистрируются в грудных отведениях?

7.Объясните происхождение зубцов электрокардиограммы.

8.Каким образом формируется шестиосевая система координат Бейли для определения положения электрической оси сердца?

9.Что значит «горизонтальное положение электрической оси сердца»?

139

10.С какой целью при записи фонокардиограммы звуковой спектр разбивается на частотные диапазоны?

11.Назовите физические основы формирования зубцов апекскардиограммы.

12.Какие методы ультразвуковых исследований позволяют оценить кровоток в сердце?

13.Как аускультативным способом оценивают величины систолического и диастолического артериального давления?

14.От чего зависит скорость распространения пульсовой волны?

15.Назовите физические основы реографических исследований.

16.Какие показатели гемодинамики можно оценить реографическим методом?

17.От чего зависит величина базового и пульсового импеданса?

18.Какие факторы определяют амплитуду реовазограммы?

Список литературы к главе 3

1.Баевский Р.М. Научно-теоретические основы использования анализа вариабельности сердечного ритма для оценки степени напряжения регуляторных связей организма / Р.М. Баевский // Компьютерная электрокардиография на рубеже столетий: междунар.

симпозиум 27-30 апреля 1999г. – М., 1999.

2.Витрук С.К. Пособие по функциональным методам исследования сердечно-сосудистой системы / С.К. Витрук. – Киев: Здо-

ров’ я, 1990. – 224 с.

3.Дощицин В.Л. Практическая электрокардиография / В.Л. Дощицин – М.: Медицина, 1987. – 336 с.

4. Коробков А.В. Атлас по нормальной физиологии / А.В. Коробков, С.А. Чеснокова. – М.: Медицина, 1987. – 351 с.

5.Минкин Р.Б. Электрокардиография и фонокардиография / Р.Б. Минкин, Ю.Д. Павлов – Л.: Медицина, 1988. – 256 с.

6.МурашкоВ.В. Электрокардиография / В.В. Мурашко, А.В. Струтынский. – М.: Медпресс, 1998.

140