Роль перераспределения биологических жидкостей и изменения электропроводности органов и тканей грудной клетки в динамике кардиоэлектрических потенциалов на поверхности тела человека 03. 00. 13 физиология
|
|
Скачать 0.88 Mb.
|
| На правах рукописи Салтыкова Марина Михайловна РОЛЬ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ И ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ В ДИНАМИКЕ КАРДИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА 03.00.13 – физиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Москва 2008 Работа выполнена в НИИ кардиологии им. А.Л.Мясникова ФГУ «Российский Кардиологический Научно-производственный комплекс Росмедтехнологий» Научные консультанты: д.м.н., профессор Атьков Олег Юрьевич, д.б.н., профессор Рогоза Анатолий Николаевич Официальные оппоненты: д.б.н., в.н.с.Лукошкова Елена Владимировна, д.б.н. Полякова Ирина Петровна, д.б.н., профессор Кошелев Владимир Борисович Ведущая организация: ГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН Защита состоится « » февраля 2009 года на заседании диссертационного совета Д.501.001.93 при Московском Государственном Университете им. М.В.Ломоносова по адресу 119991 Москва, ГСП-1, Ленинские Горы, МГУ, биологический факультет. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке биологического факультета Московского Государственного Университета им. М.В.Ломоносова Автореферат разослан « » декабря 2008 года. Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук Умарова Б.А. ^ Актуальность проблемы. Электрокардиография является одним из наиболее распространенных средств контроля за состоянием миокарда. На протяжении более чем столетней истории этого метода накоплен значительный фактологический материал, позволяющий выделить основные закономерности отклонений ЭКГ при различных заболеваниях сердца. Однако определение механизмов, обуславливающих ту или иную динамику кардиоэлектрических потенциалов, представляет пока существенные трудности. Одна из основных проблем состоит в сложности дифференциации изменений ЭКГ, вызванных различными по своей природе факторами: а) изменением собственно электрической активности кардиомиоцитов (его оценка является основной задачей электрокардиографии); б) увеличением или уменьшением расстояния от эпикарда до регистрирующих электродов, которое может быть следствием как изменения формы и размеров сердца вследствие, например, гипертрофии миокарда или дилатации камер, так и некоторого сдвига и ротации сердца, например, при смене пациентом позы или напряжении мышц брюшного пресса, вызывающем смещение диафрагмы, и в) изменением электропроводности органов и тканей грудной клетки вследствие перераспределения крови и других биологических жидкостей. Еще первые исследователи в области электрокардиографии отмечали, что объем биологических жидкостей в грудной клетке и размеры органов могут существенно влиять на форму ЭКГ [Katz L.N., 1937; Seeman J, 1912]. В настоящее время значимость этих факторов показана как при аналитическом моделировании [Kramer D.A., et al., 1984; Nelson C.V. et al., 1980; Rudy Y. et al., 1982], так и в экспериментальных работах на открытой грудной клетке животных [Manoach M, 1971, 2000; Lekven J. et al. 1979]. Однако в большинстве аналитических моделей оценивают изолированное влияние отдельных морфологических структур грудной клетки, не полностью учитывая реальную конфигурацию и расположение органов в грудной клетке; так, например, наиболее часто используется сферическая модель легких. Кроме того, разные модели дают существенно различающиеся между собой количественные результаты, что резко затрудняет их использование при клиническом анализе ЭКГ [Gulrajani R.M., 1989]. То же относится и к результатам, полученным на открытой грудной клетке животных, поскольку очевидна значимость влияния экспериментальных условий на количественные результаты. Все это приводит к тому, что в традиционной электрокардиографии все изменения кардиоэлектрических потенциалов на поверхности тела считаются обусловленными либо изменениями электрической активности миокардиальных клеток, либо изменением расстояния от поверхности сердца до электродов. Исключение составляют случаи с эмфиземой легких, выраженным ожирением, тиреотоксикозом, микседемой и некоторыми другими видами патологий, для которых выработаны эмпирические подходы, в большинстве случаев сводящиеся к констатации увеличения или снижения вольтажа ЭКГ при соответствующей патологии [Беленков Ю.Н.,.Атьков О.Ю., 1997; Дорофеева З.З., 1982; Madias J.E., 2003]. Вместе с тем, в литературе появляется все больше работ, показывающих несостоятельность традиционных подходов к интерпретации ЭКГ, когда изменения вольтажа QRS связываются только с изменениями электрической активности миокарда или расстояния между эпикардом и электродами. Y.Rudy с соавторами [Rudy Y. et al., 1982] доказал значимость влияния увеличения электропроводности легких на вольтаж ЭКГ в клинических условиях. По данным групп исследователей под руководством K.Ishikawa [Ishikawa K. et al., 1979] и E.Vitolo [Vitolo E. et al., 1987] изменение электропроводности крови и общего количества жидкости в организме во время процедуры гемодиализа может быть причиной противонаправленных изменений вольтажа ЭКГ и объема камер сердца, в то время как традиционный ЭКГ-анализ исходит из предположения об однонаправленности этих вариаций. Однако общим недостатком таких исследований является отсутствие целостной концепции влияния различных факторов, не связанных с электрической активностью кардиомиоцитов, на вольтажные показатели электрокардиограммы. Это не позволяет прогнозировать вклад этих факторов в динамику ЭКГ, например, при длительном мониторировании или при проведении процедур функциональной диагностики. Сложность определения механизмов, посредством которых различные биофизические и физиологические факторы влияют на ЭКГ человека, в значительной степени обусловлена невозможностью оценки их изолированного контролируемого воздействия. Например, невозможно оценить изолированное влияние на вольтажные показатели ЭКГ динамики частоты сердечных сокращений. Чтобы вызвать значимое изменение ЧСС, необходимо давать испытуемому физическую, интеллектуальную или фармакологическую нагрузку, что, помимо увеличения частоты сердечного ритма, сопровождается целым комплексом ответных реакций, таких как изменение давления, силы сокращения миокарда, перераспределение крови и т.д. Определить, в какой степени соответствующие изменения ЭКГ вызваны динамикой ЧСС, а в какой - динамикой других физиологических показателей, практически невозможно. Это делает необходимым выбор таких экспериментальных условий, которые, с одной стороны, провоцируют реакции организма, сходные с теми, которые наблюдаются при проведении процедур функциональной диагностики, а с другой, позволяют установить соответствие между регистрируемыми изменениями ЭКГ и физиологическими реакциями. Для этого необходимо, во-первых, исключить влияние значимых для ЭКГ, но трудноконтролируемых факторов (гематокрита, ионного состава биологических жидкостей в миокарде и т.д.); во-вторых, реакция на исходное воздействие и компенсаторные реакции должны быть хорошо изучены, однотипны у всех обследуемых и сводиться к динамике небольшого количества физиологических показателей; в третьих, должны быть известны результаты экспериментов на животных, изолированном сердце или препаратах миокарда, которые позволяют прогнозировать влияние на ЭКГ динамики меняющихся в процессе эксперимента показателей. В связи с этим представляет интерес модель перераспределения биологических жидкостей и изменения электропроводности торса в условиях переменной гравитации во время полета специально оборудованного самолета по параболе Кеплера. Особенностью такой модели является быстрое (в течение 2-3 секунд) перераспределение значительного объема крови у испытуемого, находящегося в вертикальном положении, сначала в каудальном направлении (в период гипергравитации на восходящем колене параболы), а затем, через 20 секунд, в краниальном (в период микрогравитации в верхней части параболы). Столь быстрое перераспределение крови происходит без изменения ее электропроводности. Однако объем сердца меняется и миокардиальные волокна несколько растягиваются, но в норме подобные механические изменения не влияют на амплитуду и скорость нарастания трансмембранного потенциала кардиомиоцитов [Гоффман Б., Крейнфилд П., 1962; Lab M.J., 1982; Kleber A.G., Rudy Y., 2004]. Поэтому можно полагать, что в данном исследовании динамика распределения электрических потенциалов на поверхности тела в период деполяризации миокарда желудочков обусловлена изменением степени кровенаполнения органов и тканей грудной клетки и изменением расстояния до электродов (вследствие изменения размеров сердца). Все остальные факторы, влияющие на кардиоэлектрические потенциалы, остаются относительно постоянными. Дополнительным достоинством данной модели является возможность уменьшать перераспределение крови в краниальном направлении за счет использования ОДНТ в период микрогравитации. Другой моделью, вызывающей перераспределение крови в каудальном направлении является ортостатическая проба. В отличие от параболических полетов при проведении постуральных проб меняется направление вектора гравитации относительно длинной оси тела, а не его величина. Это вызывает перераспределение крови, сходное с перераспределением во время параболических полетов, но менее выраженное и протекающее медленнее. Однако широкое использование постуральных проб в функциональной диагностике (прежде всего, в диагностике синкопальных состояний и ортостатической неустойчивости) и в имитационных экспериментах в авиакосмической медицине определяет важность адекватной интерпретации ЭКГ-изменений в этих условиях. |
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям