Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Патогенетическое обоснование способа определения высокого риска гипертонической болезни посредством цифрового определения величин показателей кровообращения и пробы с выполнением приема Вальсальвы

На правах рукописи

КАЛИННИКОВ РОМАН ЕВГЕНЬЕВИЧ

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОКОГО РИСКА ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ ПОСРЕДСТВОМ ЦИФРОВОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИН ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРОВООБРАЩЕНИЯ И ПРОБЫ С ВЫПОЛНЕНИЕМ ПРИЕМА ВАЛЬСАЛЬВЫ

14.00.16 — патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург - 2005

Работа выполнена в Военно-меднцииской академии имени СМ. Кирова Научный руководитель -

доктор медицинских наук доцент Дергунов Анатолий Владимирович Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук доцент Колчев Александр Иванович доктор медицинских наук Стрельников Александр Анатольевич

Ведущая организация -

Санкт-Петербургский Государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова

Защита диссертации состоится 17 мая 2005 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д.215.002.03 в Военно-медицинской академии имени СМ. Кирова (194044, г. Санкт-Петербург, ул. Лебедева, дом 6).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Военно-медицинской академии имени СМ. Кирова

Автореферат разослан 11 апреля 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор Благинин Андрей Александрович

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы.

В настоящее время население развитых стран, и России в том числе, страдает от пандемии гипертонической болезни (первичной артериальной гипертензии) (Беленков Ю.Н., Чазова И.Е., Мычка В.Б., 2004). В Российской Федерации первичная артериальная гипертензия и осложнения данного заболевания являются самыми частыми причинами смерти среди наиболее трудоспособной части населения (Маколкин В.И., 2002). При этом первичную артериальную гипертензию в наши дни характеризуют:

1. Осложнения (острый инфаркт миокарда, нарушения мозгового кровообращения), которые все чаще развиваются при первой стадии артериальной гипертензии.

2. Ускоренное развитие, то есть возникновение устойчивой артериальной гипертензии третьей-четвертой стадии в среднем возрасте.

3. Рост частоты случаев неэффективности современных способов фармакотерапии (Фролова Е.В., Ппавинский С.Л., Моисеева И.Е., Кузнецова О.Ю., Филатов В.Н., 2004).

4. Риск заболевания, составляющий 90 % у здоровых лиц старше 55

лет.

5. Все более распространенная неосведомленность о заболевании и его высоком риске у значительной части населения.

В этой связи становится понятным социальный императив индивидуализированного и целенаправленного предупреждения гипертонической болезни на доклиническом этапе развития заболевания. Необходимым условием эффективности такой системы является разработка индивидуализированных способов оценки риска болезней сердца и сосудов (гипертонической болезни в том числе) с использованием современных способов исследований системного кровообращения и функциональных проб. Поэтому можно считать актуальными исследования с целями разработки таких способов.

В настоящее время сгало окончательно ясным, что первичная артериальная гипертензия является мультифакториальным заболеванием (Бойцов С.А., 2002). Как мультифакториальное заболевание гипертоническая болезнь составляет фенотип системного уровня, являясь результатом экспрессии генома, специфически зависящей от действия факторов современ-

ного постиндустриального урбанизированного общества. Ряд данных экзогенных факторов составляется условиями возникновения заболевания (факторами его риска), в том числе и стрессорами как стимулами перси-стирующего отрицательного психоэмоционального стресса.

С учетом известного факта преимущественного развития гипертонической болезни в зрелом и пожилом возрасте следует предположить, что на доклинической стадии заболевания на уровнях структурно-функциональной организации, близких к системному, можно выявить промежуточные фенотипы, соответствующие повышенной предрасположенности к гипертонической болезни, другим заболеваниям сердца и сосудов в последующие Периоды онтогенеза.

К элементам таких промежуточных фенотипов в частности относятся высокое нормальное давление (систолическое артериальное давление 130139 мм рт. ст., диастолическое артериальное давление 85-89 мм рт. ст.), рост минутного объема кровообращения без физиологического снижения общего периферического сосудистого сопротивления, резистентность по отношению к инсулину и патологическая толерантность к глюкозе, тенденция роста массы тела в физиологических пределах и ожирение, увеличение скорости клубочковой фильтрации и реабсорбции натрия, дисавто-номия с усилением системных симпатических регуляторных влияний, а также усиленная системная реакция на действие стрессоров разнообразной природы (БаугаШ Ы а1., 2003). В этой связи представляется возможным считать, что высокой предрасположенности к гипертонической болезни соответствуют определенные особенности системного кровообращения, а также характера реакции величин его показателей на действия стимулов определенных функциональных проб. Это обуславливает актуальность научной задачи патогенетического обоснования и практической разработки способов определения высокого риска болезней сердца и сосудов у практически здоровых субъектов с использованием функциональных проб

Проба Вальсальвы предназначена для оценки силы барорефлектор-ной реакции у практически здоровых субъектов и противопоказана при любой стадии первичной артериальной гипертензии, Дело в том, что рост артериального давления в ответ на действие стимулов пробы при любой степени тяжести гипертонической болезни может вызвать нарушения мозгового кровообращения вследствие обострения артериальной гипертензии. Известно, что предрасположенность к гипертонической болезни у практи-

чески здоровых лиц характеризуют усиленные рефлексы с участием высших симпатических центров (Chobanian et а1., JNC-7, 2003). В этой связи следует предположить соответствующий характер симпатической эффе-рентации при реализации барорефлекса в ответ на действие стимулов пробы Вальсальвы. До сих пор не изученным остается характер реакции системного кровообращения на действия стимулов пробы Вальсальвы в зависимости от предрасположенности к болезням сердца и сосудов у практически здоровых лиц. Можно считать, что исследование, направленное на разработку способа определения высокой предрасположенности к заболеваниям сердца и сосудов посредством непрерывной интегральной реогра-фии тела при выполнении пробы Вальсальвы обладает актуальностью и научной новизной.

В настоящее время выделяют доклиническую стадию первичной артериальной гипертензии, при которой систолическое артериальное давление находится в пределах 120-139 мм рт. ст., а диастолическое артериальное давление в диапазоне 80-89 мм рт. ст. (СЬэЬатап et а1., ЖС-7, 2003). Доклиническая первичная артериальная гипертензия является абсолютным показанием к модификации стиля жизни и активному применению профилактических мероприятий. Следует заметить, что идет интенсивный поиск индивидуализированных профилактических мероприятий, которые позволят целенаправленно предотвращать гипертоническую болезнь на доклинической стадии ее развития (Бритов А.Н., 1997). При этом до сих пор неясными остаются особенности реакции системного кровообращения на действия стимулов известных функциональных проб, и пробы с выполнением приема Вальсальвы в том числе. Определение таких особенностей и разработка на основе полученных фактов способа определения высокой предрасположенности к гипертонической болезни обладает злободневностью как актуальная научная задача прикладной направленности.

Соответствующие величины артериального давления в его нормальном диапазоне - это не единственные из данных врачебного обследования, которые свидетельствуют о высоком риске гипертонической болезни, а также других заболеваний сердца и сосудов в последующие периоды онтогенеза. Данный риск находится в прямой связи со значениями частоты сердечных сокращений, пульсового и диастолического артериального давления, а также с величинами всего спектра характеристик системного кровообращения (Вееуеге et а1., 2001). В этой связи представляется рациональ-

ным предположение о том, что кластерный анализ, основанный на величинах систолического, диастолического, среднего артериального давления, а также частоты сердечных сокращений позволит выявить совокупность субъектов с наибольшей предрасположенностью к гипертонической болезни, а также к другим заболеваниям сердца и сосудов. Научная задача выделения такой совокупности посредством кластерного анализа представляется актуальной, так как позволит выделить контингент с высоким риском гипертонической болезни в ближайшие периоды онтогенеза. Выделение такого контингента обусловит возможность разработки способов определения высокого риска сердечно-сосудистой патологии, основанного на использовании современных цифровых способах исследования системного кровообращения и применения неэргометрических проб на действия стимулов функциональных проб и на действие стимулов пробы Вальсальвы в том числе. Патогенетическое обоснование и детальная техническая разработка такого способа явится новым решением актуальной научной задачи выявления высокого риска гипертонической болезни и других заболеваний сердца и сосудов в последующие периоды онтогенеза у практически здоровых лиц.

Цель исследования - патогенетически обосновать и технически разработать способ определения высокого риска заболеваний сердца и сосудов у практически здоровых лиц мужского пола и молодого возраста посредством цифровой интегральной реографии тела при выполнении функциональной пробы с приемом Вальсальвы.

Задачи исследования:

1. Посредством кластерного анализа, основанного на величинах систолического, диастолического артериального давления, среднего артериального давления, а также частоты сердечных сокращений выделить из общей совокупности практически здоровых мужчин молодого возраста совокупность субъектов с наибольшей предрасположенностью к гипертонической болезни и группу лиц с меньшим уровнем данной предрасположенности.

2. Выявить особенности реакции величин показателей системного кровообращения в ответ на действия стимулов функциональной пробы с выполнением приема Вальсальвы в зависимости от предрасположенности

к гипертонической болезни у субъектов молодого возраста, мужского пола и без явной патологии.

3. На основании величин изменений показателей системного кровообращения под действием стимулов функциональной пробы с выполнением приема Вальсальвы и посредством дискриминантного анализа получить формулы расчета показателя классификации для определения высокого риска гипертонической болезни у практически здоровых субъектов молодого пола и молодого возраста.

Научная новизна исследования.

Выявлены особенности реакции величин показателей системного кровообращения в ответ на действия стимулов функциональной пробы с выполнением приема Вальсальвы в зависимости от предрасположенности к гипертонической болезни у практически здоровых молодых мужчин. Получена формулы расчета показателя классификации для определения высокого риска гипертонической болезни у практически здоровых субъектов молодого пола и молодого возраста.

Практическая ценность.

Результаты исследования позволят по-новому решить актуальную практическую задачу профилактической медицины, то есть определения высокого риска гипертонической болезни у практически здоровых мужчин молодого возраста.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Кластерный анализ в зависимости от величин систолического, диастолического артериального давления, значений частоты сердечных сокращений, а также среднего артериального давления делит всю совокупность практически здоровых лиц мужского пола и молодого возраста на два кластера. Один из кластеров характеризуется более высокими средними значениями данных показателей системного кровообращения и наибольшей частотой родственной связи с больными гипертонической болезнью как признаками большей предрасположенности к гипертонической болезни в последующие периоды онтогенеза.

2. В условиях покоя особенностями системного кровообращения при высокой предрасположенности к гипертонической болезни у практи-

чески здоровых молодых мужчин являются: а) рост ЧСС и СИ в физиологических пределах; б) наибольшая детерминация значениями УИ величин СИ; в) отсутствие отрицательных влияний величин ЧСС и УИ на значения ОПС.

3. При высокой предрасположенности к гипертонической болезни барорефлекторная реакция системного кровообращения в IV фазу пробы с выполнением приема Вальсальвы выражена в большей степени, чем при низкой предрасположенности. Об этом свидетельствуют: а) большие, чем при низкой предрасположенности, величины возрастания УИ и СИ; б) ба-рорефлекторное снижение ЧСС, которого нет при низкой предрасположенности, в ответ на усиление насосной функции сердца и увеличение САД; в) отсутствие роста ОПС вследствие большей выраженности динамической артериальной гиперемии при большем усилении насосной функции сердца.

Реализация работы.

Результаты работы используются в практической работе лаборатории клинической патофизиологии Военно-медицинской академии при обследовании практически здоровых лиц с целью определения риска наиболее частых болезней человека в последующие периоды онтогенеза.

Апробация результатов исследования.

Основные положения диссертационного исследования доложены на Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные проблемы клинической патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2004 г.), на Всероссийской научной конференции «Психофизиология профессиональной деятельности человека» (Санкт-Петербург, 2004 г.) и на заседании Санкт-Петербургского общества патофизиологов (2002 г.).

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы. Текст диссертации изложен на 111 страницах машинописного текста, иллюстрирован 27 таблицами и 1 рисунком.

Библиографический указатель содержит 8 отечественных и 109 иностранных источников

МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для определения особенностей состояния и реактивности системного кровообращения при мягкой-умеренной артериальной гипертензии были обследованы практически здоровые военнослужащие молодого возраста (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика обшей совокупности практически здоровых

военнослужащих мужского пола и молодого возраста (п=82)

Показатель Среднее значение Наименьшее значение Наибольшее значение Среднее квадратиче-ское отклонение

Длина тела, см 179,31 165,0 192,0 5,39

Масса тела, кг 71,93 55,00 106,00 8,19

Индекс массы тела, кг хм"2 22,41 18,43 32,02 2,18

Систолическое артериальное давление, мм рт. ст. 122,56 100,0 150,0 11,39

Диастолическое артериальное давление, мм рт. ст. 72,20 55,00 100,00 10,22

Частота сердечных сокращений, мин"1 64,43 43,00 104,00 10,15

Системное кровообращение у практически здоровых субъектов без явной патологии исследовали в условиях относительного покоя, то есть через два часа после обычного завтрака и пятнадцатиминутной адаптации к условиям обследования в положении лежа при максимально возможной тишине в помещениях лаборатории клинической патофизиологии кафедры

патологической физиологии Военно-медицинской академии. Функциональную пробу с выполнением приема Вальсальвы производили посредством выдоха после глубокого вдоха при закрытой голосовой шели в течение десяти секунд (натуживание). Функциональную пробу с выполнением приема Вальсальвы производили в горизонтальном положении на спине после двадцатиминутной адаптации к условиям исследования. Величины показателей кровообращения фиксировали непосредственно перед выполнением приема Вальсальвы и в течение 10-15 секунд после приема (четвертая фаза изменений системного кровообращения при выполнении приема Вальсальвы) (Bemrroch E.E., 1997).

Для определения величин параметров системного кровообращения использовали одновременную тонометрию и компьютеризированную цифровую интегральную реографию тела. Для интегральной реографии применяли портативный цифровой реограф «Мицар». Данный прибор служит приставкой к IBM-совместимому персональному компьютеру. Реограф подключают через интерфейс RS 232, то есть через последовательный порт. Реограф разрешен Министерством Здравоохранения Российской Федерации для клинических и других обследований (Регистрационное удостоверение №29/2040-699/0765-00). Сертификат соответствия РОСС RU.MEO3.B05507 #4129406 и Сертификат утверждения типа средств измерения ШС.39.003.АЯ7793.

Посредством цифровой интегральной реографии тела определяли значения сердечного индекса (СИ), ударного индекса (УИ), а также частоты сердечных сокращений (ЧСС).

Среднее артериальное давление (САД), рассчитывали, пользуясь известной формулой:

САД (мм рт. ст.) = (САД - ДАДУЗ + ДЛД,' '

где АД - величина систолического артериального давления (мм рт. ст.); ДАД- величина диастолического артериального давления (мм рт. ст.).

Удельное общее периферическое сосудистое сопротивление (ОПС) рассчитывали, пользуясь следующей и не менее известной формулой:

ОПС (мм рт. ст. X л'1 х мин х м"31) = САД / МОК х ПТ,

где МОК - минутный объем кровообращения {л х мин"1); ПТ - площадь тела (м2).

Для статистического анализа результатов исследования применили кластерный анализ, множественный регрессионный анализ, критерии Стьюдента для связанных и независимых совокупностей, критерий знаков и критерий Колмогорова-Смирнова, критерий хи-квадрат («Statistica - 6,0» - Microsoft). Формулы расчета величины показателя соответствия с целью отнесения испытуемого практически здорового мужчины к совокупностям лиц с высоким или относительно низким риском гипертонической болезни были получены посредством дискриминантного анализа («Statistica - 6,0» -Microsoft).

К субъектам с высоким нормальным давлением (ВНД) относили лиц с артериальным давлением (АД) 130-139/85-89 мм рт. ст, а к лицам с оптимальным АД (ОПТ) - с давлением ниже 120/80 мм рт. ст. (JNC-6,1997). К лицам с доклинической стадией первичной артериальной гипертензии (предгипертензией, III) относили практически здоровых военнослужащих молодого возраста с АД 120-139/80-89 мм рт.ст. (JNC-7,2003).

Общая совокупность обследованных лиц молодого возраста достоверно делилась на два кластера в зависимости от значений систолического артериального давления, диастолического артериального давления, САД и ЧСС (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика кластеров (Х±5)

Кластер 1 2

п 51 31

Систолическое артериальное давление, мм рт. ст. 118,14±9,90 129,84+9,96

Диастолическое артериальное давление, мм рт. ст. 66,08*5,86 82,26*7,51

ЧСС, мин'1 61,04*8,76 70,00*9,94

САД, мм рт. ст. 83,53*4,49 98,29*5,54

Примечание: X - среднее значение; 8 - среднее отклонение

- допустимые условные единицы (Rhoades, Tanner, 1995)

Статистический анализ с использованием критерия хи-квадрат' (х" = 31,31, П1 = 4, р < 0,002) выявил, что во всей совокупности исследованных практически здоровых молодых лиц наблюдался ряд достоверных плавных переходов по частоте родственной связи первой-второй степени с пробан-дом по ГБ от группы субъектов с оптимальными величинами артериального давления до первого кластера (рис. 1).

Можно считать, что первый кластер характеризовался наибольшей выраженностью действия семейного фактора предрасположенности к мультифакториальному заболеванию первичной артериальной гипертен-

Группы обследуемых

Рисунок 1. Частота родственной связи первой-второй степени с пробандом, страдающим от гипертонической болезни, в зависимости от принадлежности к определенной совокупности практически здоровых молодых лиц с артериальным давлением в диапазоне нормотензии (1 - первый кластер, 2-2 кластер)

зии.

Здоровые лица мужского пола и молодого возраста с высокими нормальными величинами артериального давления, его оптимальными величинами и значениями АД в диапазоне ПГ не отличались друг от друга по средней величине сердечного индекса в условиях покоя (критерии Стью-дента для связанных совокупностей и Колмогорова-Смирнова, р > 0,05) (табл. 3). Это свидетельствует о некоторой функциональной однородности данных совокупностей по величинам основного параметра конечного полезного результата системного кровообращения.

Первый кластер практически здоровых субъектов молодого возраста уступал втором)' кластеру и совокупности лиц с высоким нормальным давлением по средней величине СИ в условиях покоя (критерий Стьюден-та для связанных совокупностей, р < 0,05) (табл. 3). При этом группа субъектов с оптимальными величинами артериального давления не отличалась по среднему значению СИ от первого кластера и группы с высокими нормальными значениями АД (критерии Стьюдента для независимых совокупностей и критерий Колмогорова-Смирнова, р > 0,05) (табл. 3). Можно считать, что группа с оптимальными значениями АД и первый кластер отличались друг от друга по величине основного параметра конечного результата системного кровообращения.

Таблица 3

Средние величины показателей системного кровообращения в условиях

покоя (Х± 5)

Группа

Показатель 1 2 внд ПГ ОПТ

(п=51) (п=31) (п=35) (п=60) (п=22)

СИ, лхм'^х мин"' 4,13± 4,78± 4,64± 4,46± 4,18±

0,93 1,24 1,24 1,13 1,03

УИ, мл х м' 67,45± 68,68± 68,Ш 68Д± 67,5±

10,83 17,16 16,58 14,39 11,20

ЧСС, мин'1 61,04± 70,00± 68,46± 65,50± 61,73±

9,24 10,02 10,56 9,12 9,03

ОПС, мм рт. ст. х лх мин х м'^ 6,11± 6,11± 6,08± 6,12± 6,04±

1,75 " 1,61 1,68 1,73 1,65

Совокупности субъектов с высокими нормальными величинами артериального давления и его величинами в диапазоне ПГ превалировали по средней величине частоты сердечных сокращений над группой лиц с оптимальными величинами давления и над первым кластером (критерий Стьюдента для связанных совокупностей, р<0,05) (табл. 3). Первый кластер уступал всем другим группам, кроме совокупности лиц с оптимальными величинами артериального давления, по средней величине частоты пульса (критерий Стьюдента для связанных совокупностей, р<0,05) (табл. 3). Группа лиц со значениями АД в диапазоне ПГ по средней величине частоты сердечных сокращений отличалась только от совокупности лиц,

составивших первый кластер (критерий Стыодента для связанных совокупностей, р<0,05) (табл. 3). Данный факт позволяет считать, что во всей совокупности обследованных лиц наблюдались плавные переходы по величинам частоты пульса от первого кластера до второго. Кроме того, на основании данного факта можно было сделать предварительный вывод об отсутствии функциональных отличий группы субъектов с величинами артериального давления в диапазоне ПГ от большинства других совокупностей обследованных лиц.

Все группы обследованных лиц не отличались друг от друга по величинам удельного общего периферического сосудистого сопротивления (критерии Стыодента для связанных совокупностей и Колмогорова-Смирнова р<0,05). При этом во втором кластере и при высоких нормальных величинах артериального давления значения сердечного индекса были наивысшими. Это позволяет считай, что рост минутного объема кровообращения в данных группах от уровня показателя у практически здоровых субъектов с оптимальными величинами давления не сопровождался физиологическим снижением сопротивления сосудов на периферии, что обусловило возрастание артериального давления в физиологических пределах. Данный факт можно рассматривать как свидетельство тенденции снижения экспрессии вазодилатирующего потенциала эндотелиальной клетки на донозологическом этапе болезней сердца и сосудов.

Результаты множественного регрессионного анализа влияний на величины сердечного индекса других показателей системного кровообращения свидетельствуют о том, что во всей совокупности обследованных лиц наблюдался ряд плавных переходов по выраженности положительных влияний величин ударного объема на величины минутного объема кровообращения. Стандартизированный коэффициент регрессии при определении данных влияний был наибольшим во втором кластере и находился на минимальном уровне у субъектов с оптимальными величинами артериального давления (рис. 2).

Такая зависимость соответствует факту ассоциации фен атипического признака высокого нормального давления и семейной предрасположенности к гипертонической болезни с тенденцией гипертрофии левого желудочка и усиления его систолической функции (Уавап, 2003). При этом величина УИ во втором кластере в наименьшей степени определялась отрицательными влияниями величины частоты сердечных сокращений (рис. 3).

По-видимому, величина УИ в большей степени во втором кластере определялась иными детерминантами, то есть венозным возвратом, сократимостью сердца и другими. Действие данных детерминант усиливалось возрастанием активности высших симпатических центров и усилением адре-нергической стимуляции на периферии, о которых свидетельствовали относительно высокие величины сердечного индекса и частоты сердечных сокращений у лиц, составивших данный кластер.

Рисунок 2. Стандартизированные коэффициенты регрессии (СКР) при оценке влияний величин УИ на значения СИ (К1 - первый кластер; К2 - второй кластер).

Рисунок 3. СКР при опенке влияний величин ЧСС на значения УИ

В первом кластере и группе практически здоровых лиц молодого возраста со значениями артериального давления в диапазоне предгипер-тензии были выявлены отрицательные влияния значений частоты сердечных сокращений и величин ударного объема левого желудочка на уровень периферического сосудистого сопротивления. Это проявление физиологических отношений. Возрастание ударного объема и частоты сердечных сокращений ускоряет, выброс крови в аорту во время фазы изгнания. В результате усиливается трение крови и активируется конституитивная синта-за окиси азота, что вызывает дилатацию артерий среднего диаметра (БаИап А., Террепа Ь., Веек I., 1998). Соответствующей зависимости не было у субъектов с высоким нормальным давлением и во втором кластере. Известно, что эндотелиальная дисфункция предшествует гипертонической болезни, возникает на ее донозологическом этапе и проявляется фенотипом высокого нормального давления. Отсутствие отрицательных влияний величин частоты сердечных сокращений и ударного объема левого желудочка на значения общего периферического сосудистого сопротивления предположительно можно считать свидетельством эндотелиальной дисфункции у субъектов с высоким нормальным артериальным давлением и лиц, относящихся ко второму кластеру.

Второй кластер и группа лиц с ВНД были связаны с фенотипом кровообращения, соответствующим высокой предрасположенности к заболеваниям сердца и сосудов, в большей степени, чем лица в состоянии ПГ. Длимый фенотип составлялся тенденцией роста минутного объема кровообращения за счет увеличения ударного объема левого желудочка при ослаблении отрицательных влияний на величины ударного индекса значений частоты сердечных сокращений; при этом стабильность сопротивления сосудов на периферии обуславливает рост артериального давления в пределах нормотензивного диапазона. Второй кластер был ассоциирован с фенотипом системного кровообращения, соответствующим высокой предрасположенности к ГБ и другим заболеваниям сердца и сосудов, в наибольшей степени.

И во втором и в первом кластере был выявлен достоверный рост величин СИ, УИ и САД под действием стимулов пробы с выполнением приема Вальсальвы (критерий Стьюдента для независимых совокупностей, р<0,05). Во втором кластере под действием данных стимулов снижалось среднее значение ЧСС (критерий Стыолента для независимых совокупно-

стей, р < 0,05). Статистический анализ с использованием критерия Стью-дента для связанных совокупностей не выявил достоверных изменений средней величины ЧСС под действием стимулов пробы Вальсальвы в кластере лиц с относительно низкой предрасположенностью к гипертонической болезни ^=^88; p>0,05) (табл. 4). Статистический анализ с использованием непараметрических критериев знаков и Вилкоксона для связанных совокупностей также не выявил достоверных изменений ЧСС под действием стимулов пробы с выполнением приема Вальсальвы в первом кластере.

Таблица 4

Изменения величин показателей кровообращения под действием стимулов пробы Вальсальвы в зависимости от предрасположенности к

ГБ (Х±о) (п=25)

Показатель Второй(п = 25) Первый кластер (п = 25)

Время Перед выполнением приема В течение 10 секунд после окончания выполнения приема Перед выполнением приема В течение 10 секунд после окончания выполнения приема

СИ,лхмин"'хм'' 4,13±0,34 4Д2±0,38 4,13±0,34 4,22±0,38

ЧСС, мин"1 63,68±3,51 62,64±3,04 63,68±3,51 62,64±3,04

УИ, мл х м'2 65,15±7,18 68,65±6,85 65,15±7,18 68,65^6,85

САД, мм рт. ст. 82,06±5,32 92,53±4,88 82,06±5,32 92,53±4,88

ОПС, мм рт. ст. х л"1 х мин х м"2 6,59±0,64 7,17±0,78 6,59±0,64 7,17±0,78

Статистический анализ с использованием критерия Стьюдента для связанных совокупностей не выявил достоверных изменений средней величины ОПС под действием стимулов пробы с выполнением приема Валь-сальвы в кластере с большей предрасположенностью к ГБ (табл. 4; р>0,05). Достоверных изменений величин ОПС во втором кластере не было выявлено и посредством использования непараметрических критерия знаков и Вилкоксона для связанных совокупностей. В первом кластере среднее значение ОПС достоверно росло под действием стимулов функциональной пробы (р<0,05).

Статистический анализ с использованием критерия Стьюдента для связанных совокупностей выявил достоверное преобладание средней ве-

личины возрастания СИ и УП пол действием пробы Вальсальвы у лиц с большей предрасположенностью к пшерюиической болезни (табл. 5, р<0,05). Применение параметрического и непараметрического (Колмогорова-Смирнова) критериев не выявило достоверных отличий между величинами возрастания САД во втором и в первом кластерах.

Таблица 5

Изменения (Д) средних величин СИ, УИ и САД под действием стимулов пробы Вальсальвы у практически здоровых лиц в зависимости от уровня

предрасположенности к гипертонической болезни (Х±о)

Группа Кластер с высокой предрасположенностью к гипертонической болезни Кластер с меньшей предрасположенностью

ДСИ, л х мин"1 хм" -0,33±0,36 -0,16±0,14

ДУИ, мл х мг -8,14±7,02 -3,49±4,11

ДСАД, мм рт. ст. -8,47±4,61 -]0,47±4,75

Разительные отличия в характере реакции системного кровообращения на действия стимулов пробы Вальсальвы в зависимости от уровня предрасположенности к гипертонической болезни побудили нас применить дискриминантный анализ с целью разработки способа определения высокой предрасположенности к ГБ у практически здоровых лиц молодого возраста.

В результате дискриминантного анализа были получены формулы показателей классификации (ПК), большая величина одного из которых которого свидетельствовала о принадлежности субъекта к одной из двух совокупностей: а) с высокой предрасположенностью к ГБ; б) с низкой предрасположенностью к ГБ:

ПК1 = -3,37 + -0,61 х ДСЛД + 0,77 х Д СИ + -0,24 х ДУИ + -0,06 х

ПК2 = -3,68 + -0,36 х ДСЛД + -3,71 х ДСИ + -0,35 х ДУИ + -0,19 х

Примечание: при ПК1 > ПК2 испытуемого считают принадлежащим к совокупности с большей предрасположенностью к ГБ; при ПК1 < ПК2 испытуемого считают принадлежащим к совокупности с меньшей предрасположенностью к ГБ; - изменение величины частоты сердечных сокращений под влиянием стимулов пробы Вальсальвы; - измене-

ние значения удельного общего периферического сосудистого сопротивления в силу действия тех же причин.

ВЫВОДЫ

1. Вся совокупность практически здоровых лиц мужского пола и молодого возраста достоверно подвергается делению на два кластера в зависимости от величин систолического, диастолического артериального давления, значений частоты сердечных сокращений, а также среднего артериального давления. При этом второй кластер характеризуется более высокими средними значениями данных показателей системного кровообращения и наибольшей частотой родственной связи с пробандами по гипертонической болезни как признаками большей предрасположенности к гипертонической болезни в последующие периоды онтогенеза.

2. Особенностями системного кровообращения в условиях покоя при высокой предрасположенности к гипертонической болезни у практически здоровых субъектов мужского пола и молодого возраста являются: а) тенденции роста ЧСС и СИ в физиологических пределах; б) наибольшая выраженность положительных влияний значений УИ на величины СИ; в) проявление эндотелиальной дисфункции на уровне системного кровообращения, то есть отсутствие отрицательных влияний величин ЧСС и УИ на значения ОПС.

3. При высокой предрасположенности к гипертонической болезни барорефлекторная реакция системного кровообращения в IV фазу пробы с выполнением приема Вальсальвы выражена в большей степени, чем при более низкой предрасположенности. Данную реакцию характеризуют: а) большие, чем при низкой предрасположенности, величины возрастания СИ и УИ как причины роста САД; б) барорефлекторное снижение ЧСС в ответ на усиление насосной функции сердца и увеличение САД; в) отсутствие роста ОПС как следствие динамической артериальной гиперемии в ответ на большее, чем при низкой предрасположенности, усиление насосной функции сердца. -

4. При низкой предрасположенности к гипертонической болезни барорефлекторная реакция системного кровообращения в IV фазу пробы с выполнением приема Вальсальвы выражена в меньшей степени; чем при более высокой предрасположенности. Данную реакцию при низкой пред-

расположенности характеризуют: а) меньшие величины возрастания СИ и УИ; б) отсутствие барорефлекторного снижения ЧСС при меньшем усилении насосной функции сердца; в) рост ОПС вследствие менее выраженной реакции динамической артериальной гиперемии в ответ на меньшее усиление насосной функции сердца.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для определения уровня предрасположенности к гипертонической болезни у практически здоровых мужчин молодого возраста функциональную пробу с выполнением приема Вальсальвы выполнять в условиях покоя в горизонтальном положении на спине после двадцатиминутной адаптации к условиям исследования. Величины показателей кровообращения фиксировать непосредственно перед выполнением приема Вальсальвы и в течение 10-15 секунд после приема (четвертая фаза изменений системного кровообращения при выполнении приема Вальсальвы). Время задержки дыхания при выполнении приема - 10 секунд. Показатель классификации рассчитывать с использованием следующих формул:

ГШ = -3,37 + -0,61 х ДСЛД + 0,77 х ДСИ + -0,24 х ДУИ + -0,06 х

ПК2 = -3,68 + -0,36 х ДСЛД + -3.71 х ДСИ + -0,35 х ДУИ + -0,19 х

При ПК1 > ПК2 обследуемого считают принадлежащим к совокупности с большей предрасположенностью к ГБ; при ПК1 < ПК2 обследуемого считают принадлежащим к совокупности с меньшей предрасположенностью к ГБ.

Примечание: - величина изменения величины показателя кровообращения под влиянием стимулов пробы Вальсальвы.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кластерный анализ сосюяния системного кровообращения // Клин, патофизиология. - 2004. - №1. - С. 61 (соавт. Шанин В.Ю.)

2. Детерминанты среднего артериального давления на донозологи-ческом этапе первичной артериальной птертензии //Клин, патофизиология. - 2004. - №1. - С. 62 (соавч. Шанин В.Ю.).

3. Множественный регрессионный анализ влияний величин ударного индекса на значения сердечного индекса в зависимости от величин показателей системного кровообращения //1 руды кафедры патофизиологии Военно-медицинской академии. - 2004. - С. 17.

4. Множественный регрессионный анализ влияний величин ударного объема на значения удельного общего периферического сосудистого сопротивления в зависимости от величин показателей системного кровообращения //Труды кафедры патофизиологии Военно-медицинской академии. - 2004. - С. 22.

5. Анализ состояния системного кровообращения у практически здоровых молодых мужчин. - Тез. докл. Всероссийской научной конференции «Психофизиология профессиональной деятельности человека». -СПб.:ВмедА, 2004. - G. 123-124 (соавт. Шанин В.Ю.).

6. Анализ среднего артериального давления на донозологическом этапе первичной артериальной гипертенчии. - Тез. докл. Всероссийской научной конференции «Психофизиология профессиональной деятельности человека». - СПб.:ВмедА, 2004. - С. 124 (соавт. Шанин В.Ю.).

Подписано в печать Н.ОЧ.оз Формат 60x84'/,

Объем {'Ы пд._Тираж180_экз. Заказ №362

Типография ВМедА, 194044, СПб., ул. Академика Лебедева, 6

888 j

Актуальность темы. В настоящее время население развитых стран, и России в том числе, страдает от пандемии гипертонической болезни (первичной артериальной гипертензии) (Беленков Ю.Н., Чазова И.Е., Мычка В.Б., 2004). В Российской Федерации первичная артериальная гипертензия и осложнения данного заболевания являются самыми частыми причинами смерти среди наиболее трудоспособной части населения (Маколкин В.И., 2002). При этом первичную артериальную гипертензию в наши дни характеризуют:

1. Осложнения (острый инфаркт миокарда, нарушения мозгового кровообращения), которые все чаще развиваются при первой стадии артериальной гипертензии.

2. Ускоренное развитие, то есть возникновение устойчивой артериальной гипертензии третьей-четвертой стадии в среднем возрасте.

3. Рост частоты случаев неэффективности современных способов фармакотерапии (Фролова Е.В., Плавинский С.Л., Моисеева И.Е., Кузнецова О.Ю., Филатов В.Н., 2004).

4. Риск заболевания, составляющий 90 % у здоровых лиц старше 55 лет.

5. Все более распространенная неосведомленность о заболевании и его высоком риске у значительной части населения.

В этой связи становится понятным социальный императив индивидуализированного и целенаправленного предупреждения гипертонической болезни на доклиническом этапе развития заболевания. Необходимым условием эффективности такой системы является разработка индивидуализированных способов оценки риска болезней сердца и сосудов (гипертонической болезни в том числе) с использованием современных способов исследований системного кровообращения и функциональных проб. Поэтому можно считать актуальными исследования с целями разработки таких способов.

В настоящее время стало окончательно ясным, что первичная артериальная гипертензия является мультифакториальным заболеванием (Бойцов С.А., 2002). Как мультифакториальное заболевание гипертоническая болезнь составляет фенотип системного уровня, являясь результатом экспрессии генома, специфически зависящей от действия факторов современного постиндустриального урбанизированного общества. Ряд данных экзогенных факторов составляется условиями возникновения заболевания (факторами его риска), в том числе и стрессорами как стимулами перси-стирующего отрицательного психоэмоционального стресса.

С учетом известного факта преимущественного развития гипертонической болезни в зрелом и пожилом возрасте следует предположить, что на доклинической стадии заболевания на уровнях структурно-функциональной организации, близких к системному, можно выявить промежуточные фенотипы, соответствующие повышенной предрасположенности к гипертонической болезни, другим заболеваниям сердца и сосудов в последующие периоды онтогенеза.

К элементам таких промежуточных фенотипов в частности относятся высокое нормальное давление (систолическое артериальное давление 130139 мм рт. ст., диастолическое артериальное давление 85-89 мм рт. ст.), рост минутного объема кровообращения без физиологического снижения общего периферического сосудистого сопротивления, резистентность по отношению к инсулину и патологическая толерантность к глюкозе, тенденция роста массы тела в физиологических пределах и ожирение, увеличение скорости клубочковой фильтрации и реабсорбции натрия, дисавто-номия с усилением системных симпатических регуляторных влияний, а также усиленная системная реакция на действие стрессоров разнообразной природы (БаугаШ е1 а1., 2003). В этой связи представляется возможным считать, что высокой предрасположенности к гипертонической болезни соответствуют определенные особенности системного кровообращения, а также характера реакции величин его показателей на действия стимулов определенных функциональных проб. Это обуславливает актуальность научной задачи патогенетического обоснования и практической разработки способов определения высокого риска болезней сердца и сосудов у практически здоровых субъектов с использованием функциональных проб

Проба Вальсальвы предназначена для оценки силы барорефлектор-ной реакции у практически здоровых субъектов и противопоказана при любой стадии первичной артериальной гипертензии, Дело в том, что рост артериального давления в ответ на действие стимулов пробы при любой степени тяжести гипертонической болезни может вызвать нарушения мозгового кровообращения вследствие обострения артериальной гипертензии. Известно, что предрасположенность к гипертонической болезни у практически здоровых лиц характеризуют усиленные рефлексы с участием высших симпатических центров (С1юЬатап et а1., ЖС-7, 2003). В этой связи следует предположить соответствующий характер симпатической эффе-рентации при реализации барорефлекса в ответ на действие стимулов пробы Вальсальвы. До сих пор не изученным остается характер реакции системного кровообращения на действия стимулов пробы Вальсальвы в зависимости от предрасположенности к болезням сердца и сосудов у практически здоровых лиц. Можно считать, что исследование, направленное на разработку способа определения высокой предрасположенности к заболеваниям сердца и сосудов посредством непрерывной интегральной реогра-фии тела при выполнении пробы Вальсальвы обладает актуальностью и научной новизной.

В настоящее время выделяют доклиническую стадию первичной артериальной гипертензии, при которой систолическое артериальное давление находится в пределах 120-139 мм рт. ст., а диастолическое артериальное давление в диапазоне 80-89 мм рт. ст. (С1юЬашап е1 а1., ЛМС-7, 2003). Доклиническая первичная артериальная гипертензия является абсолютным показанием к модификации стиля жизни и активному применению профилактических мероприятий. Следует заметить, что идет интенсивный поиск индивидуализированных профилактических мероприятий, которые позволят целенаправленно предотвращать гипертоническую болезнь на доклинической стадии ее развития (Бритов А.Н., 1997). При этом до сих пор неясными остаются особенности реакции системного кровообращения на действия стимулов известных функциональных проб, и пробы с выполнением приема Вальсальвы в том числе. Определение таких особенностей и разработка на основе полученных фактов способа определения высокой предрасположенности к гипертонической болезни обладает злободневностью как актуальная научная задача прикладной направленности.

Соответствующие величины артериального давления в его нормальном диапазоне - это не единственные из данных врачебного обследования, которые свидетельствуют о высоком риске гипертонической болезни, а также других заболеваний сердца и сосудов в последующие периоды онтогенеза. Данный риск находится в прямой связи со значениями частоты сердечных сокращений, пульсового и диастолического артериального давления, а также с величинами всего спектра характеристик системного кровообращения (ВееуегБ еХ а1., 2001). В этой связи представляется рациональным предположение о том, что кластерный анализ, основанный на величинах систолического, диастолического, среднего артериального давления, а также частоты сердечных сокращений позволит выявить совокупность субъектов с наибольшей предрасположенностью к гипертонической болезни, а также к другим заболеваниям сердца и сосудов. Научная задача выделения такой совокупности посредством кластерного анализа представляется актуальной, так как позволит выделить контингент с высоким риском гипертонической болезни в ближайшие периоды онтогенеза. Выделение такого контингента обусловит возможность разработки способов определения высокого риска сердечно-сосудистой патологии, основанного на использовании современных цифровых способах исследования системного кровообращения и применения неэргометрических проб на действия стимулов функциональных проб и на действие стимулов пробы Вальсальвы в том числе. Патогенетическое обоснование и детальная техническая разработка такого способа явится новым решением актуальной научной задачи выявления высокого риска гипертонической болезни и других заболеваний сердца и сосудов в последующие периоды онтогенеза у практически здоровых лиц.

Цель исследования - патогенетически обосновать и технически разработать способ определения высокого риска заболеваний сердца и сосудов у практически здоровых лиц мужского пола и молодого возраста посредством цифровой интегральной реографии тела при выполнении функциональной пробы с приемом Вальсальвы.

Задачи исследования:

1. Посредством кластерного анализа, основанного на величинах систолического, диастолического артериального давления, среднего артериального давления, а также частоты сердечных сокращений выделить из общей совокупности практически здоровых мужчин молодого возраста совокупность субъектов с наибольшей предрасположенностью к гипертонической болезни и группу лиц с меньшим уровнем данной предрасположенности.

2. Выявить особенности реакции величин показателей системного кровообращения в ответ на действия стимулов функциональной пробы с выполнением приема Вальсальвы в зависимости от предрасположенности к гипертонической болезни у субъектов молодого возраста, мужского пола и без явной патологии.

3. На основании величин изменений показателей системного кровообращения под действием стимулов функциональной пробы с выполнением приема Вальсальвы и посредством дискриминантного анализа получить формулы расчета показателя классификации для определения высокого риска гипертонической болезни у практически здоровых субъектов молодого пола и молодого возраста.

Научная новизна исследования. Выявлены особенности реакции величин показателей системного кровообращения в ответ на действия стимулов функциональной пробы с выполнением приема Вальсальвы в зависимости от предрасположенности к гипертонической болезни у практически здоровых молодых мужчин. Получена формулы расчета показателя классификации для определения высокого риска гипертонической болезни у практически здоровых субъектов молодого пола и молодого возраста.

Практическая ценность. Результаты исследования позволят по-новому решить актуальную практическую задачу профилактической медицины, то есть определения высокого риска гипертонической болезни у практически здоровых мужчин молодого возраста.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Кластерный анализ в зависимости от величин систолического, диастолического артериального давления, значений частоты сердечных сокращений, а также среднего артериального давления делит всю совокупность практически здоровых лиц мужского пола и молодого возраста на два кластера. Один из кластеров характеризуется более высокими средними значениями данных показателей системного кровообращения и наибольшей частотой родственной связи с больными гипертонической болезнью как признаками большей предрасположенности к гипертонической болезни в последующие периоды онтогенеза.

2. В условиях покоя особенностями системного кровообращения при высокой предрасположенности к гипертонической болезни у практически здоровых молодых мужчин являются: а) рост ЧСС и СИ в физиологических пределах; б) наибольшая детерминация значениями УИ величин СИ; в) отсутствие отрицательных влияний величин ЧСС и УИ на значения ОПС.

3. При высокой предрасположенности к гипертонической болезни барорефлекторная реакция системного кровообращения в IV фазу пробы с выполнением приема Вальсальвы выражена в большей степени, чем при низкой предрасположенности. Об этом свидетельствуют: а) большие, чем при низкой предрасположенности, величины возрастания УИ и СИ; б) ба-рорефлекторное снижение ЧСС, которого нет при низкой предрасположенности, в ответ на усиление насосной функции сердца и увеличение САД; в) отсутствие роста ОПС вследствие большей выраженности динамической артериальной гиперемии при большем усилении насосной функции сердца.

Реализация работы. Результаты работы используются в практической работе лаборатории клинической патофизиологии Военно-медицинской академии при обследовании практически здоровых лиц с целью определения риска наиболее частых болезней человека в последующие периоды онтогенеза.

Апробация. Основные положения диссертационного исследования доложены на Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные проблемы клинической патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2004 г.), на Всероссийской научной конференции «Психофизиология профессиональной деятельности человека» (Санкт-Петербург, 2004 г.) и на заседании Санкт-Петербургского общества патофизиологов (2002 г.).

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и спи

ВЫВОДЫ

1. Вся совокупность практически здоровых лиц мужского пола и молодого возраста достоверно подвергается делению на два кластера в зависимости от величин систолического, диастолического артериального давления, значений частоты сердечных сокращений, а также среднего артериального давления. При этом второй кластер характеризуется более высокими средними значениями данных показателей системного кровообращения и наибольшей частотой родственной связи с пробандами по гипертонической болезни как признаками большей предрасположенности к гипертонической болезни в последующие периоды онтогенеза.

2. Особенностями системного кровообращения в условиях покоя при высокой предрасположенности к гипертонической болезни у практически здоровых субъектов мужского пола и молодого возраста являются: а) тенденции роста ЧСС и СИ в физиологических пределах; б) наибольшая выраженность положительных влияний значений УИ на величины СИ; в) проявление эндотелиальной дисфункции на уровне системного кровообращения, то есть отсутствие отрицательных влияний величин ЧСС и УИ на значения ОПС.

3. При высокой предрасположенности к гипертонической болезни барорефлекторная реакция системного кровообращения в IV фазу пробы с выполнением приема Вальсальвы выражена в большей степени, чем при более низкой предрасположенности. Данную реакцию характеризуют: а) большие, чем при низкой предрасположенности, величины возрастания СИ и УИ как причины роста САД; б) барорефлекторное снижение ЧСС в ответ на усиление насосной функции сердца и увеличение САД; в) отсутствие роста ОПС как следствие динамической артериальной гиперемии в ответ на большее, чем при низкой предрасположенности, усиление насосной функции сердца.

4. При низкой предрасположенности к гипертонической болезни ба-рорефлекторная реакция системного кровообращения в IV фазу пробы с выполнением приема Вальсальвы выражена в меньшей степени, чем при более высокой предрасположенности. Данную реакцию при низкой предрасположенности характеризуют: а) меньшие величины возрастания СИ и УИ; б) отсутствие барорефлекторного снижения ЧСС при меньшем усилении насосной функции сердца; в) рост ОПС вследствие менее выраженной реакции динамической артериальной гиперемии в ответ на меньшее усиление насосной функции сердца.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для определения уровня предрасположенности к гипертонической болезни у практически здоровых мужчин молодого возраста функциональную пробу с выполнением приема Вальсальвы выполнять в условиях покоя в горизонтальном положении на спине после двадцатиминутной адаптации к условиям исследования. Величины показателей кровообращения фиксировать непосредственно перед выполнением приема Вальсальвы и в течение 10-15 секунд после приема (четвертая фаза изменений системного кровообращения при выполнении приема Вальсальвы). Время задержки дыхания при выполнении приема - 10 секунд. Показатель классификации рассчитывать с использованием следующих формул:

ПК1 = -3,37 + -0,61 х АСАД + 0,77 х АСИ + -0,24 х АУИ + -0,06 х АЧСС + 3,31 хАОПС;

ПК2 = -3,68 + -0,36 х АСАД + -3,71 х АСИ + -0,35 х АУИ + -0,19 х АЧСС +-1,7 хАОПС.

При ПК1 > ПК2 обследуемого считают принадлежащим к совокупности с большей предрасположенностью к ГБ; при ПК1 < ПК2 обследуемого считают принадлежащим к совокупности с меньшей предрасположенностью к ГБ.

Примечание: А - величина изменения величины показателя кровообращения под влиянием стимулов пробы Вальсальвы.