Автореферат и диссертация по медицине (14.00.53) на тему:Цереброваскулярные показатели и уровень гидратации головного мозга при ускоренном старении организма

На правахрукописи

ХАБИБРАХМАНОВА Лилия Хафизовна

ЦЕРЕБРОВАСКУЛЯРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ И УРОВЕНЬ ГИДРАТАЦИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПРИ УСКОРЕННОМ СТАРЕНИИ ОРГАНИЗМА

14.00.53- геронтология и гериатрия 03.00.13 - физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург - 2004

Работа выполнена в Республиканском клиническом госпитале ветеранов войн - Республиканском гериатрическом центре (г. Йошкар-Ола, Республика Марий Эл) и Казанском государственном медицинском университете (г. Казань, Республика Татарстан)

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор Азии Александр Леонидович член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор Зефиров Андрей Львович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук Рыжак Галина Анатольевна доктор биологических наук, профессор Москаленко Юрий Евгеньевич

Ведущее научное учреждение:

Институт физиологии имени И. П. Павлова РАН

Защита диссертации состоится 2004 года в часов на

заседании диссертационного совета Д 601.001.01 при Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН (197110 Санкт-Петербург, пр. Динамо, д..З).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент Козина Л.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Проблема механизмов регуляции мозгового кровотока традиционно является одной из наиболее актуальных в физиологии кровообращения и в настоящее время требует развития в геронтологическом аспекте. От решения этой проблемы зависит прогресс современной неврологии и практической гериатрии. Высокий интерес к этой проблеме объясняется неуклонным ростом численности пациентов старших возрастных групп, страдающих сосудистыми расстройствами головного мозга, высокой смертностью лиц, перенесших тяжелые формы острой сосудистой патологии мозга [Варин А. Н. с соавт., 1996; Гогин Е. Е., 1997; Верещагин Н. В. с соавт., 1997; Ворлоу Ч. П. с соавт., 1998; Денисова Г. Б. с соавт., 2000J.

Социальная значимость проблемы нарастает в связи с глобальным демографическим феноменом «постарения населения» и повышением удельного веса лиц пожилого возраста, переносящих гипертоническую болезнь (ГБ), идущую под шифром 110-115 в Международной классификации болезней (МКБ-10). Это функциональное состояние в системе кровообращения по праву можно отнести к факторам патологического старения организма У пациентов в возрасте старше 40-50 лет, страдающих ГБ, продолжительность жизни (возраст наступления смерти) примерно на 10 лет меньше, чем при отсутствии этого заболевания [Лазебник Л. с соавт., 2000]. Среди немногих причин ранней смертности в этой категории населения отмечается повышенный риск развития острых нарушений мозгового кровообращения [Шмидт Е. В., Макинский Т. А., 1979; Заноздра Н. С, Крищук А. А., 1981; Толченое Б. А. с соавт., 1995; Мякотных В. С. с соавт., 1996; Верещагин Н. В. с соавт., 1997; Морозова 6. А., 1999, Richard W., 1995; Edwards С. G, 1996; Тогою M.-J. et. al., 1997].

Наряду с ГБ к факторам риска нарушений мозгового кровообращения относят и соматоформную дисфункцию вегетативной нервной системы (шифр F45.3, МКБ-10). В источниках литературы [Вейн А. М., 1981; Гречко В. Е., 1983; Трошин В. Д., 1992] ее классифицируют как синдром вегетативной дисфункции или вегето-сосудистую дистонию (ВСД), которая уже на ранних этапах жизни закономерно предшествует развитию устойчивой ГБ и атеросклерозу [Вейн А. М., 1971,1991].

С внедрением в практику в 80-90-х гг. ХХ-го столетия неинвазивных ультразвуковых методов исследования мозговых артерий и вен [Хилько В. А. с соавт., 1989, Гайдар Б. В. с соавт., 1994; Шахнович А. Р., Шахнович В. А., 1996; Aaslid R., 1987; Brooks R., 1995; Lisbeth J. G., 1995], а также новых методов воздействия на нейрогуморальные контуры регуляции кровотока [Азии А. Л., Кубланов В. С, 1995; Азии А. Л. с соавт., 1995, 1998] наметился определенный прогресс в ранней диагностике и профилактике начальных стадий нарушений мозгового кровообращения. В связи с этим исключительную актуальность представляет проблема поиска физиологических критериев патологического cîap.çjgtJtjftдодаОДММр чрнОЙ

библиотека

| библиотека

системе, которая в современной литературе пока не получила должного развития.

В последние годы появились технические возможности регистрировать собственное электромагнитное излучение ткани головного мозга высокочувствительными СВЧ-радиоприемниками при различных функциональных состояниях организма [Кубланов В. С. с соавт., 1998] Наметилось новое научное направление, посвященное исследованию физиологической природы обнаруженных флуктуаций эндогенного излучения мозга в зависимости от особенностей кровоснабжения нервной ткани и уровня гидратации межклеточных пространств [Азии А. Л. с соавт., 1997] В рамках этого направления систематические исследования в геронтологическом аспекте до настоящего времени не проводились В связи с этим вызывает интерес вопрос, могут ли некоторые параметры излучения мозга нести в себе объективную информацию о процессах старения в системе кровоснабжения мозга и в самой нервной ткани, особенно в тех случаях, когда необходимо выявить скрыто протекающий феномен ускоренного старения организма. Исследование этого вопроса тесно связано с решением практически важной задачи раннего выявления ВСД и доклинических стадий ГБ. Как показывает практика, решение проблемы коррекции ВСД и ГБ часто носит эмпирический характер, поскольку не имеет должного физиологического и геронтологического обоснования

Наконец, следует отметить, что в повседневной жизни людей старших возрастных групп часто приходится наблюдать так называемое «нормально повышенное» артериальное давление как проявление адаптивных механизмов поддержания кровотока на более интенсивном уровне при высоких физических и эмоциональных нагрузках. Это связано с тем, что на современном этапе исторического развития в нашей стране на людей, достигших пенсионного возраста, выпала участь активно продолжать трудовую деятельность по социально-экономическим причинам. Согласно демографическим прогнозам, в XXI веке из-за низкой рождаемости сценарий дальнейшего формирования трудоспособной части населения будет идти по пути повышения ее возраста [Сафарова Г. Л., 1997]. Это обусловливает актуальность проблемы физиологической выносливости организма, включая оценку резервов регуляции мозгового кровотока у пожилых людей при часто возникающих периодах высокого функционального напряжения

Тема настоящего исследования соответствует решению комплекса задач, сформулированных в Федеральной целевой программе «Старшее поколение» (Постановление Правительства РФ № 70 от 29.01.2002 г.) и включена в перечень научно-методических разработок Республиканской целевой программы «Старшее поколение» (Постановление Правительства Республики Марий Эл № 204 от 27.06.2002 г.).

Цель и задачи исследования

Целью работы явилось изучение гемодинамических показателей в артериальной системе головного мозга и уровня гидратации в нервной ткани у лиц, предрасположенных к ускоренному старению организма.

В соответствии с поставленной целью исследования были определены следующие задачи:

1. Определить гемодинамические признаки старения в системе кровоснабжения мозга на примере лиц, страдающих ВСД и ГБ, в разных возрастных периодах жизни человека

2. Изучить возрастную динамику резервов регуляции мозгового кровотока по параметрам реактивности артерий в норме и у лиц с признаками ускоренного старения.

3 Оценить уровень гидратации головного мозга по параметрам эндогенного электромагнитного излучения ткани головного мозга человека в СВЧ -диапазоне в норме и у лиц, имеющих признаки ускоренного старения в системе кровообращения.

Научная новизна работы

На основе допплерографических исследований выявлена этапность количественных и качественных функциональных изменений в системе артериальных сосудов головного мозга, характеризующих динамику старения организма На здоровых людях-добровольцах в возрасте до 25 лет покачано, что предрасположенность к ускоренному старению в виде ангиодистонических изменений встречается почти в 78 % случаев.

Впервые дана характеристика уровня гидратации головного мозга по параметрам эндогенного электромагнитного излучения ткани головного мозга на разных этапах жизни человека. По мощности флуктуаций излучательной способности мозга выявлены количественные критерии ускоренного старения, раскрыты некоторые механизмы флуктуаций излучения.

Основные положения, выносимые на защиту

1. У лиц старше 60 лет во время проведения гипервентиляционной и гиперкапнической функциональных нагрузок (в бассейне средней мозговой артерии) и в ответ на изменение освещенности сетчатки глаза (в бассейне задней мозговой артерии) с возрастом и на фоне развития ГБ реактивность артерий достоверно снижается. Это свидетельствует о снижении функциональных резервов регуляции в процессе ускоренного старения организма

2. Интенсивность собственного электромагнитного излучения ткани головного мозга в микроволновом диапазоне практически не зависит от хронологического возраста человека. В процессе ускоренного старения организма происходит снижение мощности эндогенного электромагнитного излучения головного мозга Наибольшая изменчивость (снижение)

интенсивности собственного электромагнитного излучения головного мозга наблюдается при выполнении антиортостатической нагрузки.

Теоретическая и практическая значимость работы

Выполненная работа является фундаментальным исследованием в области геронтологии и физиологии мозгового кровообращения. Результаты работы дают возможность сформулировать представление о функциональных особенностях мозгового кровообращения у лиц, имеющих признаки ускоренного старения в системе кровообращения. Проведенный анализ позволяет прийти к выводу о том, что при сопоставлении с клиническими признаками изучаемая методика регистрации собственного электромагнитного излучения ткани головного мозга может быть использована в будущем для внедрения в практику с целью неинвазивной диагностики таких патологических состояний, как внутричерепная гипертензия и отек мозга у человека.

Апробация работы

Материалы диссертации были доложены на научно-практической конференции «Актуальные проблемы геронтологии и гериатрии» (г. Н. Новгород, 1999 г.), на IV Международном семинаре по вопросам пожилых «Самарские лекции» (г. Самара, 2000 г.), на 2-ом европейском конгрессе по биогеронтологии (г. Санкт-Петербург, 2000 г.), на XVIII съезде физиологического общества имени И. П. Павлова (г. Казань, 2001 г.), на Республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Медицина Республики на рубеже веков» (г. Йошкар-Ола, 2002 г.), на XIX съезде физиологического общества имени И. П. Павлова (г. Екатеринбург, 2004 г.).

Основные публикации

Опубликовано 12 научных работ, из них по теме диссертации 10.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 2 разделов, содержащих результаты собственных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения и выводов. Работа изложена на 135 страницах. Библиографический указатель работы содержит 190 отечественных и 38 зарубежных источников. Диссертация иллюстрирована И таблицами и 31 рисунком.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена с использованием метода ультразвуковой транскраниальной допплерографии (ТКДГ) с помощью прибора «Сономед 300/М» (фирмы «Нейрософт», Россия) по стандартной методике [Гайдар Б.В. с соавт., 19941 на трех группах испытуемых (всего 250 человек):

I-я группа испытуемых 17-29 лет (17 юношей, 37 девушек) была представлена в основном лицам юношеского возраста, в большинстве -студентами-добровольцами с начальными признаками ВСД

II-я группа испытуемых 30-59 лет (84 мужчины, 61 женщина) -пациенты с выраженными клиническими проявлениями ВСД. В эту группу вошли лица, перенесшие в прошлом воздействие ионизирующей радиации (ликвидаторы аварии на ЧАЭС, переселенцы из Семипалатинского р-на), или закрытую черепно-мозговую травму минно-взрывного происхождения (участники военных конфликтов современного периода: Афганистан, Чеченская республика).

III-я группа - пожилые пациенты 60 лет и старше (33 мужчины, 18 женщин) с клиническими проявлениями ГБ. Основным критерием принадлежности к этой группе было наличие постоянно высоких уровней артериального давления в соответствии с общепринятыми классификациями. Обследованию подлежали больные ГБ I - П стадий.

Для инсонации интракраниальных сосудов использовали датчик, генерирующий ультразвуковые колебания высокой мощности (до 100 Вт/см) частотой 2 МГц в импульсном режиме, позволяющем манипулировать глубиной исследования.

В работе проводилась количественная и качественная оценка ряда параметров, характеризующих кровоток. Конструктивные особенности прибора позволяли производить автоматическое измерение максимальной линейной скорости (систолической), минимальной линейной скорости (диастолической), средней скорости кровотока и пульсационного индекса

(Р1), который вычислялся по формуле:

Л--

где ¥5 - систолическая скорость, Vd - диастолическая скорость, Ум - средняя скорость кровотока.

Кроме основных темповых характеристик кровотока в работе определяли реактивность мозговых сосудов на дозированные нагрузки, которую оценивали методом вычисления коэффициентов реактивности после проведения функциональных нагрузок. В числе функциональных нагрузок, направленных на оценку реактивности мозговой гемодинамики [Гайдар Б. В. с соавт., 1994] использовали следующие:

1. Гипервентиляция (не менее 5 глубоких вдохов и выдохов испытуемого) По результатам этой функциональной пробы в каждом случае рассчитывался коэффициент реактивности (Кр-) по формуле:

где средняя скорость кровотока на фоне гипокапнической

нагрузки, Уф - фоновая скорость кровотока.

2. Гиперкапническая проба - задержка дыхания в течение 50-60 секунд - обусловливает довольно быструю выраженную вазодилататорную реакцию сосудистой системы в ответ на повышение напряжения углекислоты и уменьшение напряжения кислорода в крови. По результатам этой пробы также вычисляется коэффициент реактивности (Кр+) по формуле:

где - средняя скорость кровотока на фоне гиперкапнической

нагрузки, Уф - фоновая скорость кровотока.

По совокупности данных определяли индекс вазомоторной реактивности (И ВМ Р):

г д Усо,+ средняя скорость кровотока на фоне гиперкапнической нагрузки, - средняя скорость кровотока на фоне гипокапнической

нагрузки, Уф - фоновая скорость кровотока.

3. Световая стимуляция. Эта проба выявляет активность метаболического контура регуляции в бассейне задней мозговой артерии (ЗМА) при активации зоны центрального представительства зрительного анализатора. В работе методика световой стимуляции проводилась в модифицированном варианте: измеряли исходный уровень V и Pi в ЗМА, затем на область глаз накладывали черную светонепроницаемую повязку, в течение одной минуты достигалась темповая адаптация, и на фоне абсолютной темноты снова замеряли те же показатели гемодинамики. Наконец повязку снимали, пациент открывал глаза и смотрел на яркий свет лампы потолочного освещения, что приводило к быстрому увеличению кровотока в ЗМА. Параметры кровотока через 5-10 секунд регистрировали и сравнивали с исходным фоном и темновой адаптацией. По результатам этой пробы также вычисляли коэффициенты реактивности и ИВМР.

Анализ результатов излучательной способности ткани головного мозга проводили методом радиотермометрии с помощью компьютеризированного двухканального СВЧ-радиотопографа «РМ-40» (ООО «Экологическая и медицинская аппаратура», Россия) с программным обеспечением для автоматизированного анализа радиотермограмм. Исследование проводили на четырех группах людей обоего пола (105 человек):

Группа детей- 8-9 лет (18 человек);

I группа - от 19 до 69 лет - контрольная группа добровольцев (28 человек);

II группа - от 16 до 56 лет - группа людей с выраженными клиническими проявлениями ВСД (25 человек);

Ш группа - от 40 до 81 года - пациенты с клиническими проявлениями ГБ (34 человека).

Метод радиотемометрии основан на пассивной локации эндогенного электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне (650-850 мГц), генерируемого тканью мозга на глубине до 4-5 см от поверхности головы. Излучательный сигнал воспринимается антеннами-аппликаторами, устанавливаемыми на поверхности головы (в теменно-височных зонах справа и слева), а затем поступает в радиометрический приемник, где усиливается и обрабатывается математически [Азии А. Л., Кубланов В. С, 1995; Азии А. Л. с соавт., 1997].

Для анализа частотно-амплитудных характеристик радиотермограмм применяли специально созданную программу, основанную на математическом методе вейвлет-преобразования. Этот метод базируется на наборе анализирующих функций (вейвлетов), дающих разложение принимаемых радиометром цифровых сигналов на последовательность вейвлет-коэффициентов [Добеши И., 2001]. Для качественного визуального анализа по полученным вейвлет-коэффициентам автоматически на экране строится графическое изображение результатов в виде карты полос разной цветности: от темно-красных до ярко-желтых. Чередование этих полос воспринимается как чередование флуктуаций излучения с низкими значениями интенсивности (темно-красными) и флуктуаций с высокими энергетическими значениями (ярко-желтыми). Для количественного анализа интенсивности излучения в милликельвинах (мК°) в вейвлет-анализе предусмотрено измерение мощности излучения, что обеспечивается выделением курсором интересующей зоны вейвлета, в которой происходит автоматическое измерение, величины сигнала. Это позволяет производить сравнение мощности излучения в полушариях мозга во время записи исходного фона и во время выполнения в последующем периоде функциональной пробы.

В нашей работе для изучения интенсивности СВЧ-излучения ткани головного мозга применяли следующие функциональные нагрузки:

1. Гиперкапническая проба - задержка дыхания в течение 50-60 секунд.

2. Антиортостатическая проба, в которой использован принцип смещения гидростатического вектора в сосудистых пространствах путем сдвига «гравитационно-индиферентной точки тела» в сторону мозга. При переводе тела испытуемого в положение с приподнятым ножным концом в сосудистой системе мозга создается длительное состояние повышенного кровенаполнения и смещения фильтрационно-адсорбционного равновесия в мозговых капиллярах в сторону увеличения степени гидратации межклеточных пространств [Азии А. Л. с соавт,, 2002].

Примечание: поскольку данная работа носит только биологический характер, то в исследованиях не было задачи более тщательной детализации рассматриваемых сосудистых заболеваний, хотя автор знаком с принятой

Международной классификацией болезней (МКБ-10). В группы испытуемые отбирались по признаку неустойчивости артериального давления и наличию гипертензивных состояний, В литературе широко распространены термины АГ и ВСД (дисфункция F45.3 по МКБ-10) и автор считает возможным использовать их в своей работе.

Статистическую обработку результатов исследований проводили на персональном компьютере ЮМ PC с использованием программы "Statistica 6,0" и "Microsoft Excel 7.0" для операционной системы «Windows® XP». Определяли следующие показатели: М - средняя арифметическая, О -среднее квадратичное отклонение, m- ошибка средней арифметической. Достоверность различий определяли по t- критерию Стьюдента для уровней значимости 5% и 1% (вероятность ошибочной оценки Р<0,05 и Р<0,01).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Динамика возрастных изменений кровотока в артериях основания головного мозга при ускоренном старении

организма

1.1. Поиск критериев физиологической нормы

Задачей этого раздела работы было определение физиологически нормальных показателей мозгового кровотока для контрольной группы. Как показали наши исследования, отбор контрольной группы представил значительные трудности, поскольку в реальном массиве обследованных студентов только малая часть - примерно 1/5 - соответствовала критериям официальной нормы, представленной в работах некоторых авторов [Покровский А. В. с соавт., 1988; Хилько В. А. с соавт., 1989;Борисенко В.В. с соавт., 1993; Гайдар Б. В. с соавт., 1994; Нестерова М. В., 1995; Кунцевич Г. И., Бень Л. В., 2000] (табл. 1). В связи с этим для анализа других результатов наших исследований они были использованы как показатели нормы. Большая часть (4/5) обследованных была отнесена к группе с начальными признаками ангиодистонии (к 1-ой группе).

Таблица 1

Результаты собственных измерений параметров кровотока в артериях основания мозга у здоровых людей ....... ^сопоставлении с данными литературы _

Показатель

Данные собственных исследований (п=15)

Данные литературы [Б.В.Гайдар с соавт, 1994]

УСР-СМА,СМ/С

60,7 ± 9,4

59,4 ±10,6

VCP-3MA.CM/C

39,6 ± 8,6

38,6 ±8,3

Р1смА.еД.

0,81 ± 0,02

0,84 ±0,01

Pi змА ел.

0,79 ± 0,02

0,82 ±0.02

С геронтологической точки зрения можно сказать, что на современном этапе только у 1/5 части молодых людей к моменту достижения 25-летнего возраста сохраняется перспектива «физиологического старения». У остальных можно прогнозировать развитие процесса ранних патологических

изменений в системе мозгового кровообращения, и поздний онтогенез с большей долей вероятности будет идти по пути «ускоренного старения».

С практической точки зрения этот факт представляет интерес в плане возможности своевременного выявления методом ТКДГ клинических случаев патологического старения организма на ранних этапах жизни и, следовательно, он является обоснованием для своевременной организации мероприятий геронтопрофилактики.

1.2. Сравнительная характеристика показателей мозгового кровотока при ускоренном старении организма (в процессе перехода синдрома БСД в АГ)

Задачей данного раздела являлась оценка динамики формирования признаков старения в системе кровоснабжения головного мозга при ускоренном старении.

Как показали наши исследования, одним из ранних и качественных признаков патологического изменения («паттернов старения») изучаемой системы является появление гсума турбулентного потока в артериях. Этот показатель выявлялся во всех группах испытуемых и, следовательно, свидетельствовал о появлении структурно-функциональных перестроек в данной системе на всех этапах жизни людей.

Результаты этого раздела работы (табл. 2) показали, что достоверное снижение линейной скорости кровотока з артериях основания мозга связано с увеличением возраста, и эта закономерность является безусловным признаком динамики старения в изучаемой системе.

Таблица 2

Средние значения линейной скорости кровотока и значения пульсацконного индекса в артериях мозга обследуемых

Показатель I группа II группа Ш группа

(начальные (ВСД) (АГ)

проявления ВСД) (п=145) (в-51)

(п=54)

Vcp.CMA см/с 74,4 ±2,8 70,1 ±2,8" 52,5 ±2.8**

Vcp.3MA,CM/c 47,8 ±1,9 41,8 ±1,9* 42,4 ± 1,9*

pi сма. ед- 0,89 ±0,03 0,86 ±0,03* 1,02 ±0,03*

Кзмл.ед. 0,96 ± 0,03 0,89 ±0,03 1,07 i 0,03

Примечание: **? < 0,01, *Р < 0,05 - достоверно с показателями пациентов I группы.

Отмечено, что в III группе обследуемых, страдающих устойчивой АГ, происходило наиболее значительное снижение скорости кровотока и повышение Pi. Причиной таких изменений может быть выраженное сужение внутримсзговых артерий-артериол, что, вероятно, характерно для пациентов, страдающих ВСД или АГ.

1.3. Изменение реактивности артерий мозга при ускоренном старении организма

В этом разделе представлены данные об изменении параметров реактивности мозговых артерий во время выполнения функциональных нагрузок (гипер- и гипокапнической, а так же «темнота-свет») при развитии процессов ускоренного старения.

Объективная оценка цереброваскулярной реактивности основывается на сопоставлении ответных реакций сосудов головного мозга на стандартизированные функциональные нагрузки. Реакции мозговых сосудов на эти пробы выражают активность выработанных в процессе эволюции регуляторных механизмов [Москаленко Ю. Е., Хилько В. А., 1984; Шахнович А. Р., Шахнович В. А., 1996].

см/с

Рис. 1. Средние значения линейной скорости кровотока при выполнении гипо- и гиперкапнической нагрузок у пациентов разных возрастных групп.

Рис. 2. Средние значения пульсационного индекса при выполнении гипо- и гиперкапнической нагрузок у пациентов разных возрастных групп.

Таблица 3

Коэффициенты реактивности и индекс вазомоторной реактивности в средней мозговой артерии при выполнении гипер- и гипокапнической _ __функциональных проб_____

Показатель I группа Пгруппа Ш группа

Кр", ед. 0,33 ±0,02 0,26 ± 0,01» 0,24 ± 0,02*

Кр+,ед. 1,15 ±0,04 1,05 ±0,01 1,08 ±0,03

ИВМР, % 42,5 ± 3,5 31,1 ± 1,8** 29,0 ± 2,3**

Примечание: **Р < 0,01, *Р < 0,05 - достоверно с показателями пациентов I группы.

Как показывают результаты, выполнение функциональных проб вызвало закономерные реакции вазоконстрикции и вазодилатации. Гипервентиляционная нагрузка, создающая временную гипокагашю, посредством метаболического механизма регуляции кровотока вызывает уменьшение скоростных характеристик кровотока (рис. 1, 2 и табл. 3). Оказалось, что степень выраженности этих реакций у пациентов разных возрастных групп не одинакова. У пациентов старшей возрастной группы произошло существенное уменьшение выраженности сосудистых реакций, что проявилось в уменьшении абсолютных значений скоростей (Р < 0,01), значений Кр (Р < 0,05) и величины ИВМР (Р < 0,01). Таким образом, можно полагать, что в изучаемой системе произошло уменьшение функциональных резервов регуляции мозгового кровообращения. Кроме того, увеличение значений Pi (Р < 0,05) у пациентов старшей возрастной группы свидетельствует о повышении исходного тонуса сосудов микроциркуляторного ложа и значительно выраженной склонности к реакциям ограничения кровотока, что можно расценивать как неблагоприятное следствие АГ.

Результаты показывают, что в 1-ой и П-ой возрастных группах изменение гемодинамических показателей является статистически достоверным, и это свидетельствует о хорошо развитом регуляторном механизме адаптации в системе кровоснабжения центрального отдела зрительного анализатора к изменениям освещенности сетчатки глаза (рис. 3, 4 и табл. 4). В Ш-ей группе изменения гемодинамических величин были статистически недостоверны, что доказывает наличие недостаточной эффективности работы изучаемого механизма При этом наблюдалось ослабление эффективности работы нейрогенного механизма вазомоторной регуляции. В группе пожилых больных помимо уменьшения кровотока в мозговых артериях наблюдалось также снижение выраженности реакций сосудов на изменения освещенности.

Таким образом, в результате проведенного исследования была выявлена статистически значимая зависимость реактивности мозговых артерий от возраста (Р < 0,01, Р < 0,05) (рис. 1, 2, 3, 4). Количественные данные (табл. 4, 5) об изменениях Кр-, Кр+ и ИВМР в системах средней мозговой артерии (СМА) и ЗМА также свидетельствуют о постепенном ограничении резервов регуляции мозгового кровотока при нагрузках.

Можно предположить, что некоторыми причинами такого результата являются снижение реактивности гладкомышечных клеток сосудов за счет уменьшения плотности циторецепторов или истощения запасов нейромедиаторов в нервных терминалях, ослабление регуляторной активности клеток сосудистого эндотелия и др. [Азии А.Л. с соавт., 1989].

Рис 3 Средние значения линейной скорости кровотока при выполнении функциональной нагрузки "темнота-свет" у пациентов разных возрастных групп.

Рис. 4 Значения пульсационного индекса при выполнении функциональной нагрузки "темнота-свет" у пациентов разных возрастных

групп.

Таблица 4

Коэффициенты реактивности и индекс вазомоторной реактивности в задней мозговой артерии на функциональную нагрузку "темнота-свет"

Примечание *Р < 0,05 - достоверно с показателями пациентов I группы

2. Динамическая сверхвысокочастотная радиотермометрия головного мозга в норме и при ускоренном старении в системе кровообращения 2.1. Влияние возраста на интенсивность эндогенного электромагнитного излучения ткани головного мозга в норме

Задачей данного раздела было оценить влияние возраста у практически здоровых людей на СВЧ-излучение головного мозга. Результаты этой серии исследований показали, что в группе здоровых людей, несмотря на разницу гемодинамических показателей в артериях мозга, интенсивность излучения мозга практически не зависела от возраста и во всех сравниваемых группах колебалась в диапазоне от 15 до 46 мК°. Нами проведен сравнительный статистический анализ полученных значений мощности излучения головного мозга в норме в трех группах обследуемых: группа детей, группа взрослых до 40 лет и группа взрослых после 40 лет. С помощью компьютерной обработки данных измеряли суммарную мощность излучения мозга в течение 300 с (рис. 5 и табл. 5).

А

рддиатермогрдмнд

1С4НЛЛ

4«К

С СГ«Ш<Ъ V 1СО 1Ш 700 £0X0 ш*ш «о яю «ю

Б

П*лфмм)0|*г«0рм«м

РАДИотар^огРАМИд КАНАЛ

о щимня мотамгяткмедтгоы)

Рис. 5. Типичная радиотермограмма головного мозга ребенка и взрослого в возрасте до и после 40 лет. А -ребенок, Б-обследуемый в возрасте до 40лет, В-обследуемый в возрасте после 40 лет (1 капал - правое полушарие, 2канал - левое полушарие).

Таблица5

Интенсивность собственного электромагнитного излучения головного мозга в условиях функционального покоя организма в норме у пациентов трех

Фоновые значения СВЧ-излучения

Группа детей (п = 18) 27,0 ±ЗД8

Группа взрослых до 40 лет (п = 14) 25,6 ±1,40*

Группа взрослых после 40 лет (п = 14) 26,3 ±2,05*

• Р<0,5

Поскольку мощность излучения у здоровых людей не зависит от возраста, то можно сказать, что процессы генерации и распространения электромагнитной энергии к поверхности головы, а также процессы ее поглощения водными пространствами развиваются одинаково на всех этапах жизни человека, и этот фундаментальный процесс в тканях не может давать информацию о старении мозга. Однако, с другой стороны, отсутствие существенной разницы между мощностью излучения мозга пожилого человека и мощностью излучения мозга ребенка, на наш взгляд, все-таки представляет интерес с геронтологической точки зрения, поскольку при наличии нормальных гемодинамических показателей это может быть критерием физиологического старения организма. Результаты следующих серий исследований, проведенных на лицах с клиническими признаками ускоренного старения, подтверждают данное положение.

2.2. Влияние гиперкапнической нагрузки на СВЧ-излучение головного мозга в норме и при ускоренном старении

Задачей данного исследования являлась оценка влияния гиперкапнической нагрузки на СВЧ-излучение головного мозга в норме и при ускоренном старении.

Рис.6. Вейвлет-карты при проведении гиперкапнической пробы.

А - обследуемый сВСД, Б - обследуемый сАГ(0-300с - исходный фон, 301-600с -гиперкапническая проба; 1 канал - правое полушарие, 2канал -левое полушарие).

Таблица 6

Средние значения мощности СВЧ-излучения головного мозга (Т) до и после проведения гиперкапнической нагрузки у обследуемых трех групп, мК°

А - период 0-10 с (кровоток), Б- 50-60 с (межклеточный транспорт). **Р < 0,05, *Р< 0,5.

1 два типа реакций на гиперкапническую нагрузку в группе ВСД (пояснения см. в тексте)

А - период флуктуации 0-10 с (колебания кровотока)

мК 27 24 21

15 12

Группа нормы

\ */-Г •• 1 т

-----, !

--- 1$*- * |

1 £ ^

1 .... !

Груш ВОД

Группа АГ

Б - период флуктуаций 50-60 с (колебания объема межклеточных пространств)

Рис. 7. Значения СВЧ-излучения головного мозга при проведении гиперкапнической нагрузки у пациентов трех исследуемых групп

Как показало исследование (табл 6 и рис. 6, 7), после задержки дыхания в группе практически здоровых испытуемых происходило временное уменьшение мощности излучения как в «сосудистом секторе» (период колебаний 0-10 с), так и в «несосудистом секторе» (с периодом колебаний 50-60 с) Снижение мощности можно расценивать как повышение уровня гидратации ткани мозга, к, следовательно, повышения степени поглощения эндогенного излучения. Вероятно, активная вазодилатация вызывала ускоренный приток крови в мозг, усиление перфузии капилляров и, как следствие, - быстрый переход избытка жидкости в межклеточное пространство Этот механизм мы стали расценивать как нормальный, предотвращающий гидродинамическую перегрузку сосудистого ложа и ускоряющий процесс межклеточного транспорта в тот момент, когда мозг находится одновременно и в состоянии гипоксии из-за кратковременной задержки дыхания.

В группе пациентов, имеющих признаки ВСД, в исходных условиях наблюдалось превышение мощности излучения в «сосудистом» секторе по

сравнению с нормой и снижение мощности в «несосудистом» секторе. В ответ на задержку дыхания наблюдались ослабленные реакции увеличения мощности излучения в «сосудистом секторе», что можно расценивать как признак ограничения кровотока, а в «несосудистом секторе» встречались два типа реакций: ослабление мощности, как признак внутричерепной гипертензии (п = 6), или увеличение излучательной способности, как признак дегидратации ткани мозга (п = 5). Надо учесть и то, что у части пациентов нестабильность артериального давления проявлялась в виде понижения этого параметра, а у другой части - в виде эпизодов повышения. В любом случае ответные реакции рассматривались как срыв выше описанного компенсаторного механизма. Методом ТКДГ установлено, что у этих пациентов кровоток в СМА был ускорен, наблюдались признаки повышенной готовности к спазму и ограничение артериального притока, сосудорасширяющая реакция на гиперкапнию была менее выраженной, коэффициент сосудистой реактивности (Кр) был снижен.

У пациентов с устойчивой формой АГ, как правило, наблюдался низкий уровень излучательной способности мозга в обоих секторах. Проба с задержкой дыхания почти не изменяла мощности излучения, что свидетельствовало о более выраженных формах нарушений как сосудистого, так и несосудистого транспорта.

Итак, есть основания расценивать, что значительное понижение мощности излучения по сравнению с нормой, а в некоторых случаях и превышение нормального уровня в ответ на задержку дыхания является признаком ускоренного старения мозга.

2.3. Влияние антиортостатической нагрузки на интенсивность излучения

В этом разделе была поставлена следующая задача: оценить влияние антиортостатической нагрузки на СВЧ-излучение головного мозга в норме и при ускоренном старении.

А

в

Рис. 8. Вейвлет-карты при проведении антиортостатической пробы. А - обследуемый сВСД, Б - обследуемый с АГ (0-300с - исходный фон, 301-600с -гиперкапническая проба; 1канал - правоеполушарие, 2канал-левое полушарие)

Таблица 7

Средние значения мощности СВЧ-излучения (Т) головного мозга

во время проведения антиортостатической нагрузки _у пациентов трех исследуемых групп, мК°__

Группа норны Группа ВСД Группа АГ

Тфоя Та/орт Тфо» ( Тйрт Тфои Те/орт

А 21,0±0,6 20,9*0,5 21,8*1,1 20,2±0,5 21,6±0,7 20,6±0,5

Б 27,5*2,5« 26,9*2,5* 24,ШЛ* 21,2±2,1* 23Д±1,б* 22,4±1,4*

А - период 0-10 с (колебания кровотока), Б- 50-60 с (колебания объемов межклеточных пространств); *Р< 0,5

А - период 0-10 с (колебания кровотока)

Б - период 50-60 с (колебания объема межклеточных пространств)

28 ^ 24 - -20 -1» -12 -в -4 -

О

О Т фон* Та/орт

Рис. 9. Значения СВЧ-излучения головного мозга после проведения антиортостатической нагрузки у пациентов трех исследуемых групп.

По результатам, представленным в таблице 7 и на рис. 8, 9 Б, видно, что исходный уровень флуктуационной активности (исходный фон) в секторе колебаний объемов межклеточных пространств существенно отличался в трех сравниваемых группах. Наибольшим он являлся у здоровых лиц, в группе страдающих ВСД он был значительно ниже, а в группе больных с устойчивой АГ - самый низкий. Это подтверждает высказанное выше положение о том, что этот показатель может быть критерием для выявления признаков ускоренного старения организма.

Во время проведения антиортостатической нагрузки в секторе флуктуаций с максимальной длительностью периода (50-60 с колебания объемов межклеточных пространств) оказалось, что в группе практически здоровых лиц происходит снижение мощности излучения всего на 2,2 %. В группе испытуемых с клиническими признаками ВСД и АГ мощность излучения в сравнении с группой нормы снижалась уже на 22,9 и 18,5% соответственно. Эта существенная разница говорит о том, что у данных категорий испытуемых уровень гидратации мозга существенно повысился, вероятно, из-за нарушений в системе регуляции баланса между артериальным притоком и венозным оттоком.

Полученные результаты показали, что метод сравнения мощности излучения ткани головного мозга при антиортостатической нагрузке может дать объективную информацию о степени гомеостатических нарушений в ткани у лиц с клиническими признаками ускоренного старения. Следовательно, данный метод можно рекомендовать для внедрения в диагностическую практику с целью раннего выявления подобных нарушений и выбора эффективных способов замедления патологических процессов, сокращающих продолжительность жизни человека.

Группа нории Группа ВОД Группа АГ

выводы

1. К моменту достижения возраста 25 лет только у 22% испытуемых регистрировались статистически нормальные признаки церебрального артериального кровотока, следовательно, большая часть молодых людей имеет скрытые и потенциальные признаки ускоренного старения в системе кровоснабжения мозга.

2. Динамика возрастных изменений в системе артерий головного мозга проявляется в постепенном уменьшении скоростных параметров артериального кровотока. Абсолютные значения средних линейных скоростей в СМА и ЗМА с возрастом и на фоне развития синдрома ВСД и/или формирования ГБ статистически значимо снижаются, а показатели периферического сопротивления кровотоку (Р1) повышаются, тип течения крови по артериям приобретает турбулентный характер.

3. Гипервентиляционная и гиперкапническая функциональные нагрузки вызывают в бассейне СМА реакции вазоконстрикции и вазодилатации. При этом у пациентов старшей возрастной группы происходит достоверное и более выраженное снижение значений Кр, ИВМР, что свидетельствует о снижении функциональных резервов регуляции мозгового кровообращения.

4. Реактивность ЗМА в ответ на изменение освещенности сетчатки глаза с возрастом и на фоне развития ГБ достоверно понижается, что свидетельствует о снижении функциональных резервов регуляции мозгового кровообращения в процессе ускоренного старения организма

5. Эндогенное электромагнитное излучение ткани головного мозга в микроволновом диапазоне характеризуется флуктуационной активностью, мощность которого у практически здоровых лиц колеблется в диапазоне от 15 до 46 мК°. В норме величина данного показателя не зависит от возраста человека. Следовательно, в случаях регистрации этой величины у лиц пожилого и старческого возраста она может быть доказательным критерием физиологического старения организма.

6. В процессе ускоренного старения организма происходит снижение мощности эндогенного электромагнитного излучения мозга. У лиц, страдающих синдромом ВСД, мощность излучения снижается до 23,2 ±2,1 мК°, а у лиц, страдающих устойчивыми формами ГБ - до 21,2 ± 1,2 мК°. Данные показатели при сопоставлении с другими клинико-физиологическими признаками могут быть критериями динамики ускоренного старения организма

7. В основе снижения мощности собственного электромагнитного излучения ткани головного мозга может быть повышение уровня гидратации межклеточных пространств. Во время антиортостатической нагрузки, мощность излучения с периодом флуктуаций, характерным

для колебаний межклеточного транспорта (50-60 с), понижается: у здоровых лиц - на 2,2%, а у пациентов с клиническими признаками ускоренного старения - от 18,5 до 22,9%. Снижение мощности излучения во время антиортостатической нагрузки на 18% и более предлагается рассматривать как диагностический признак ускоренного старения организма.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Азии А. Л. Снижение реактивности артерий мозга у пациентов, страдающих артериальной гипертонией в пожилом возрасте / А. Л. Азии, Л. X. Хабибрахманова // Геронтология и гериатрия. Медицинское обслуживание ветеранов войн / Под ред. А. П. Ястребова, В. С. Мякотных. - Екатеринбург, 2000. - С. 5-6.

2. Азии А. Л. Влияние артериальной гипертонии на реактивность артерий мозга / А. Л. Азии, Л. X. Хабибрахманова // Современные аспекты лечения и реабилитации ветеранов войн / Под ред. Р. А. Галкина, Г. П. Котельникова, О. Г. Яковлева. - Самара, 2000. - С. 11-12.

3. Азии А. Л. Реактивность артерий виллизиева круга при артериальной гипертензии / А. Л. Азии, А. В. Смирнов, Л. X. Хабибрахманова // XVIII Съезд физиолог, об-ва им. И. П. Павлова. - Казань, 2001. - С. 295296.

4. Азин А. Л. Уровень гидратации головного мозга при действии факторов, вызывающих патологическое старение организма / А. Л. Азин, Л. X. Хабибрахманова, А. В. Смирнов // Вестник уральской медицинской академической науки. - Екатеринбург, 2004. - С. 3-9.

5. Возрастные изменения реактивности артерий мозга в динамике перехода сосудистой дистонии в артериальную гипертонию / А. Л. Азин, А. В. Смирнов, И. П. Зелди, Е. Е. Желонкина, Л. X. Хабибрахманова // Актуальные проблемы геронтологии и гериатрии (Сб. статей и тезисов научно-практической конференции). - Н-Новгород. 1999.-С. 109.

6. Гетеротопность и гетерохронность старения в артериальной системе головного мозга / А. Л. Азин, Д. В. Груздев, Л. X. Хабибрахманова, Т. М. Хостикоев, Р. 3. Шагибалов // Клиническая геронтология, 2001. - Т. 7, N 8. - С. 39-40.

7. Изменение мощности собственного электромагнитного излучения ткани головного мозга при старении организма / А. Л. Азин, Л. X. Хабибрахманова, А. В. Смирнов, В. С. Кубланов // XIX Съезд физиолог, об-ва им. И. П. Павлова. - Екатеринбург, 2004. - С. 18-19.

8. Изменения уровня гидратации головного мозга при ускоренном старении организма / А. Л. Азин, Л. X. Хабибрахманова, А. В.

Смирнов, В. С. Кубланов // Клиническая геронтология, 2004. - Т. 10, N 9. - С. 90.

9. Хабибрахманова Л. X. Снижение реактивности артерий головного мозга на поздних этапах жизни / Л. X. Хабибрахманова, А. Л. Азии, А. Л. Зефиров // Успехи геронтологии, 2002. - Вып. 10. - С. 69-73.

10.Azin A. Decrease of reactivity of the human cerebral arteries as marker of ageing / A. Azin, A. Smirnov, L. Khabibrakhmanova // Ann. 2-nd European Congr. ofBiogeronthology. - St-Petersburg, 2000. - P. 33.

Хабибрахманова Л. X. Цереброваскуляркые показатели и уровень гидратации головного мозга при ускоренном старении организма // Автореф. дис. канд. биол наук: 14 00 53,03 00 13. - СПб, 2004. - 24 с.

Формат 60x84 1/8. Объем 1,0 усл. п. л. Тираж 100 экз. Заказ 03-08. Бесплатно.

Подписано к печати 29 10 2004 Отпечатано с готового оригинал-макета Издательство «Система»

*245st

Актуальность темы

Проблема механизмов регуляции мозгового кровотока традиционно является одной из наиболее актуальных в физиологии кровообращения. Однако в настоящее время этот раздел знаний требует развития и в геронтологическом аспекте. От решения данной проблемы зависит прогресс не только современной неврологии, кардиологии и других разделов современной медицины, но и -практической гериатрии. Высокий интерес к этой проблеме объясняется неуклонным ростом численности пациентов разных возрастных групп, страдающих сосудистыми расстройствами головного мозга и высокой смертностью лиц, перенесших тяжелые формы острой сосудистой; патологии мозга [Иванов К. П., 1990; Борисенко В. В. с соавт., 1993; Варин А. Н. с соавт., 1996; Верещагин Н. В. с соавт., 1997; Гогин Е. Е., 1997; Ворлоу Ч. П. с соавт., 1998]. По своей частоте встречаемости цереброваскулярные заболевания занимают третье место после инфаркта миокарда и онкологических заболеваний [Варин А. Н. с соавт., 1996].

Социальная значимость проблемы нарастает в связи с глобальным демографическим феноменом: «постарения населения» и увеличением удельного веса лиц пожилого возраста, переносящих болезни, характеризующиеся повышенным кровяным давлением — гипертоническую болезнь (ГБ, идущих под шифром 110-115 в Международной классификации болезней (МКБ-10)). Это функциональное состояние в системе кровообращения по праву можно отнести к факторам ускоренного старения организма.

Распространенность ГБ увеличивается с возрастом, при этом отмечено, что она чаще развивается у женщин, чем у мужчин [Арабидзе Г. Г., Арабидзе Гр. Г., 1997; Белоусов Ю. Б., 1997; Жуковский Г. С. с соавт., 1997; Комиссаренко И. А., Лазебник JL Б., 1997; Оганов Р. Г., 1997; Langer Robert D., 1995; Mion Decio et al., 1996; Tormo María-Josí et al., 1997]. Было установлено, что у пациентов, страдающих ГБ, в возрасте старше 40-50 лет, продолжительность жизни (возраст наступления смерти) примерно на 10 лет меньше, чем при отсутствии ГБ [Лазебник Л. Б. с соавт., 2000]. Среди немногих причин ранней смертности в этой категории населения отмечается повышенный риск развития острых нарушений: мозгового кровообращения [Шмидт Е. В., Макинский Т. А., 1979; Заноздра Н. С., Крищук А. А., 1981; Толченов Б. А. с соавт., 1995; Мякотных В. С. с соавт., 1996; Верещагин Н. В. с соавт., 1997; Морозова О. А., 1999; Walker Richard W., McLarty Donald G., 1995; Tormo María-Josí et al., 1997].

Наряду с ГБ к факторам риска нарушений мозгового кровообращения относят и соматоформную дисфункцию вегетативной нервной системы (шифр F45.3, МКБ-10). В источниках литературы [Вейн А. М. с соавт., 1981; Гречко В. Е., 1983; Трошин В. Д:, 1992] ее классифицируют как синдром вегетативной дисфункции, или вегето-сосудистую дистонию (ВСД), которая уже на ранних этапах жизни закономерно предшествует развитию устойчивой ГБ и атеросклерозу [Вейн А. М. с соавт., 1981; Вейн А. М., 1991].

С внедрением в практику в 80-90-х гг. ХХ-го столетия неинвазивных ультразвуковых методов исследования мозговых артерий и вен [Хилько В. А. с соавт., 1989; Гайдар Б. В. с соавт., 1994; Шахнович А. Р., Шахнович В. А., 1996; Aaslid R., 1987; Brooks Rita, 1995; Jergensen Lisbeth G., 1995], а также новых методов воздействия на нейрогуморальные контуры регуляции кровотока [Азин A. JL, Кубланов В. С., 1995; Азии А. Л. с соавт., 1995; 1998] наметился определенный прогресс в ранней диагностике и профилактике начальных стадий нарушений мозгового кровообращения. В связи с этим исключительную актуальность представляет проблема поиска физиологических критериев ускоренного старения в цереброваскулярной • системе, которая в современной литературе пока не получила должного развития.

В последние годы появились технические возможности регистрировать собственное электромагнитное излучение ткани головного мозга высокочувствительными СВЧ-радиоприемниками при различных функциональных состояниях организма [Кубланов В: С. с соавт., 1998].

Наметилось новое научное направление, посвященное исследованию физиологической природы обнаруженных флуктуаций эндогенного излучения мозга в зависимости от особенностей кровоснабжения нервной ткани и уровня гидратации межклеточных пространств [Азин А. Л. с соавт., 1997]. В рамках этого направления систематические исследования в геронтологическом аспекте до настоящего времени не проводились. В связи с этим вызывает интерес вопрос, могут ли некоторые параметры излучения мозга нести в себе объективную информацию о процессах старения в системе кровоснабжения мозга и в самой нервной ткани, особенно в тех случаях, когда необходимо выявить скрыто протекающий феномен ускоренного старения организма. Исследование этого вопроса тесно связано с решением практически важной задачи раннего выявления ВСД и доклинических стадий ГБ. Как показывает практика, решение проблемы коррекции ВСД и ГЪ часто носит эмпирический характер, поскольку не имеет должного физиологического и геронтологического обоснования.

Наконец, следует отметить, что в повседневной жизни людей старших возрастных групп часто приходится наблюдать так называемое «нормально повышенное» артериальное давление (АД) как проявление адаптивных механизмов поддержания кровотока на более интенсивном уровне при высоких физических и эмоциональных нагрузках. Это связано с тем, что на современном этапе исторического развития в нашей стране на людей, достигших пенсионного возраста, выпала участь активно продолжать трудовую деятельность, по социально-экономическим причинам. Согласно демографическим прогнозам, в XXI веке из-за низкой рождаемости сценарий дальнейшего формирования трудоспособной части населения будет идти по пути повышения ее возраста [Сафарова Г. Л., 1997]. Это обусловливает актуальность проблемы физиологической выносливости организма, включая оценку резервов регуляции мозгового кровотока у пожилых людей при часто возникающих периодах высокого функционального напряжения.

Тема настоящего исследования соответствует решению комплекса задач, сформулированных в Федеральной целевой программе «Старшее поколение» (Постановление Правительства РФ № 70 от 29.01.2002 г.) и включена в перечень, научно-методических разработок Республиканской целевой программы «Старшее поколение» (Постановление Правительства Республики Марий Эл № 204 от 27.06.2002 г.).

Учитывая вышеизложенное, целью настоящей работы является изучение гемодинамических показателей в артериальной системе головного мозга и уровня гидратации в нервной ткани у лиц, предрасположенных к ускоренному старению организма.

Задачи

1. Определить гемодинамические признаки старения в системе кровоснабжения мозга на примере лиц, страдающих ВСД и ГБ, в разных возрастных периодах жизни человека.

2. Изучить возрастную динамику резервов регуляции мозгового кровотока по параметрам реактивности артерий в норме и у лиц с признаками ускоренного старения.

3. Оценить уровень гидратации головного мозга по параметрам эндогенного электромагнитного излучения ткани головного мозга человека в СВЧ -диапазоне в норме и у лиц, имеющих признаки ускоренного старения в системе кровообращения

Научная новизна работы

На основе допплерографических исследований выявлена этапность количественных и качественных функциональных изменений в системе артериальных сосудов головного мозга, характеризующих динамику старения организма. На здоровых людях-добровольцах в возрасте до 25 лет показано, что предрасположенность к ускоренному старению в виде ангиодистонических изменений встречается почти в 78 % случаев.

Впервые дана характеристика эндогенного электромагнитного излучения ткани головного мозга на разных этапах жизни человека. По мощности флуктуаций излучательной способности мозга выявлены количественные критерии ускоренного старения, раскрыты некоторые механизмы флуктуаций излучения.

Теоретическая и практическая значимость работы

Выполненная работа является фундаментальным исследованием в области геронтологии и физиологии мозгового кровообращения. Результаты работы, дают возможность сформулировать представление о функциональных особенностях мозгового кровообращения у лиц, имеющих признаки ускоренного старения в системе кровообращения.

Проведенный анализ позволяет прийти к выводу о том, что при сопоставлении с клиническими признаками изучаемая методика регистрации собственного электромагнитного излучения ткани головного мозга может быть использована в будущем для внедрения в практику с целью неинвазивной диагностики таких патологических состояний как внутричерепная гипертензия и отек мозга у человека.

Основные положения, выносимые на защиту

1. У лиц старше 60 лет во время проведения гипервентиляционной и гиперкапнической функциональных нагрузок (в бассейне средней мозговой артерии) и в ответ на изменение освещенности сетчатки глаза (в бассейне задней мозговой артерии) с возрастом и на фоне развития ГБ реактивность артерий достоверно снижается, что свидетельствует о снижении функциональных резервов регуляции мозгового кровоснабжения в процессе ускоренного старения организма.

2. Интенсивность собственного электромагнитного излучения ткани головного мозга в микроволновом диапазоне практически не зависит от хронологического возраста человека. В процессе ускоренного старения организма происходит снижение мощности эндогенного электромагнитного излучения головного мозга. Наибольшая изменчивость (снижение) интенсивности собственного электромагнитного излучения головного мозга наблюдается при выполнении антиортостатической нагрузки. и

Апробация работы

Материалы диссертации были доложены на научно-практической конференции «Актуальные проблемы геронтологии и гериатрии» (г. Н. Новгород, 1999 г.), на IV Международном семинаре по вопросам пожилых «Самарские лекции» (г. Самара, 2000 г.), на 2-ом европейском конгрессе по биогеронтологии (г. Санкт-Петербург, 2000 г.), на XVIII съезде физиологического общества имени И. П. Павлова (г. Казань, 2001 г.), на Республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Медицина Республики на рубеже веков» (г. Йошкар-Ола, 2002 г.), на XIX съезде физиологического общества имени И. П. Павлова (г. Екатеринбург, 2004 г.).

выводы

1. К моменту достижения 25 лет только у 22% испытуемых регистрировались статистически нормальные признаки церебрального артериального кровотока, следовательно, большая часть молодых людей имеет скрытые и потенциальные признаки ускоренного старения в системе кровоснабжения мозга.

2. Динамика возрастных изменений, в системе артерий головного мозга проявляется в постепенном уменьшении скоростных параметров артериального кровотока. Абсолютные значения средних линейных скоростей в СМА и ЗМА с возрастом и на фоне развития синдрома ВСД и/или формирования ГБ статистически значимо снижаются, а показатели периферического сопротивления кровотоку (Р1) повышаются, тип течения крови по артериям приобретает турбулентный характер.

3; Гипервентиляционная и гиперкапническая функциональные нагрузки вызывают в бассейне СМА реакции вазоконстрикции и вазодилатации. При этом у пациентов старшей возрастной группы происходит достоверное и более выраженное снижение значений Кр, ИВМР, что свидетельствует о снижении функциональных резервов регуляции мозгового кровообращения.

4. Реактивность ЗМА в ответ на изменение освещенности сетчатки глаза с возрастом и на фоне развития ГБ достоверно понижается, что свидетельствует о снижении функциональных резервов регуляции мозгового кровообращения в процессе ускоренного старения организма.

5. Эндогенное электромагнитное излучение ткани головного мозга в микроволновом диапазоне характеризуется флуктуационной активностью, мощность которого у практически здоровых лиц колеблется в диапазоне от 15 до 46 мК°. В норме величина данного показателя не зависит от возраста человека. Следовательно, в случаях регистрации этой величины у лиц пожилого возраста и старше она может быть доказательным критерием физиологического старения организма.

6. В процессе ускоренного старения организма происходит снижение мощности эндогенного электромагнитного излучения мозга. У лиц, страдающих синдромом ВСД, мощность излучения снижается до 23,2 ± 2,1 мК°, а у лиц, страдающих устойчивыми формами ГБ, - до 21,2 ±1,2 мК°. Данные показатели при сопоставлении с другими клинико-физиологическими признаками могут быть критериями динамики ускоренного старения организма.

7. В основе снижения мощности собственного электромагнитного излучения ткани головного мозга может быть повышение уровня гидратации межклеточных пространств. Во время антиортостатической нагрузки, мощность излучения с периодом флуктуаций, характерным для колебаний межклеточного транспорта (50-60 с), понижается: у здоровых лиц - на 2,2 %, а у пациентов с клиническими признаками ускоренного старения - от 18,5 до 22,9 %.

Снижение мощности излучения во время антиортостатической нагрузки на 18 % и более предлагается рассматривать как диагностический признак ускоренного старения организма.

Автор глубоко благодарен своим научным руководителям: доктору медицинских наук, профессору А. Л. Азину за внимание, поддержку и оказание неоценимой помощи в подготовке материала данной работы и член-корреспонденту РАМН, доктору медицинских наук, профессору А. Л. Зефирову за всестороннюю помощь в написании диссертации, консультации по всем главам, в подборке необходимой литературы.

Особые слова благодарности хотелось бы выразить главному врачу Республиканского клинического госпиталя ветеранов войн г. Йошкар-Олы А. В. Смирнову и сотрудникам отделения функциональной диагностики этого госпиталя за помощь в проведении исследований, профессорско-преподавательскому составу кафедры нормальной физиологии Казанского государственного медицинского университета за критику и уместные советы в ходе подготовки защиты диссертации, профессору Марийского государственного университета Н. В. Глотову и программисту ЦДО этого же университета А. Б. Кислицину за консультации и помощь при оформлении статистического материала.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Учитывая выявленную в работе значительную распространенность отклонений гемодинамических показателей в системе кровоснабжения мозга у людей молодого возраста (до 25 лет), что является фактором и признаком ускоренного старения организма, рекомендуется проведение транскраниальной допплерографии как обязательное диагностическое исследование в системе профилактических медицинских мероприятия среди лиц молодого возраста.

2. Для оценки уровня гидратации головного мозга при изучении процессов старения мозга рекомендуется транскраниальную допплерографию сосудов головного мозга сочетать с методом регистрации собственного электромагнитного излучения ткани мозга в СВЧ-диапазоне с применением антиортостатической пробы.