Особенности функционального состояния и взаимодействия возбуждающих и тормозных кардиорегуляторных механизмов у молодых мужчин с разно

7.  Рефлекторная  регуляция деятельности сердца, а рецепторов скелетных мышц.

В физиологии  сердца (и в физиологии мышечной деятельности) издавна стоял вопрос о механизмах, обуславливающих учащение и ускорение сокращений сердца при мышечной работе. Учащение сердцебиений наступает на протяжении секунды после начала сокращения скелетных мышц (опыты на людях со сжатием ручного динамометра), и установлено, что эта срочная реакция обуславливается главным  образом ослаблением  импульсации  в тормозящих сердце нейронах вагуса (эффект усиления симпатической импульсации  может  присоединиться лишь позднее).

Мобилизация сердечной  деятельности при  мышечной  работе  в значительной мере, хотя и не всецело, является рефлекторным ответом на импульсацию с рецепторов сокращающихся мышц.

В скелетных  мышцах заложены разнообразные рецепторы,   связанные со спинным мозгом афферентными волокнами разного  диаметра и  имеющими  различные  скорости  проведения.     От  50  до  65% афферентных   волокон   скелетной   мускулатуры      представлены маломиелинизированными  и     немиелинизированными  волокнами  со скоростью проведения 4-25 м/с (группа III) и менее 2 м/с (группа IV).

Хотя можно  считать  доказанным  участие  рефлекторного воздействия на сердце с рецепторов сокращающихся мышц, это не единственный фактор,  обеспечивающий учащение  и  усиление  сокращений сердца при мышечной деятельности.  Давно предполагалось, что возбуждение, возникающее в двигательной зоне мозговой коры, захватывает и нейроны, воздействующие на циркулярный и дыхательный аппарат и доказана возможность условнорефлекторной мобилизации кровообращения на сигналы предстоящей мышечной деятельности.

НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СЕРДЕЧНЫХ РЕФЛЕКСОВ

1. Орто-клиностатическая  проба ("ORTHOS" -   стоящий прямо, "СLINOS" - койка),  или вегетативный рефлекс положения, состоит в следующем. У больного в лежачем положении считают пульс.  Затем предлагают ему спокойно  встать  и снова считают пульс.  Разница между этими двумя цифрами указывает на  "ортостатическое  ускорение", зависящее  от раздражителей сердечного симпатического нерва при вставании.  После этого больной опять ложится и у него  снова считают пульс,  который обычно замедляется, так как переход в лежачее состояние сопровождается раздражением грудного отдела блуждающего нерва.  Разница между числом ударов пульса в начале опыта и в конце его составляет "клиностатическое замедление", указывающее на степень возбудимости сердечных ветвей вагуса.  Нормой считается "клиностатическое ускорение", равное 12.

Ортостатическую пробу  как метод функциональной диагностики ввел Snellog, в разных модификациях она используется при экспертизе трудоспособности, для диагностики гипотонических состояний и определения эффективности их лечения,  а также для решения  прикладных задач авиационной и космической медицины.

Метод проведения пробы:  "пассивная" она или "активная" переводится испытуемая  в вертикальное положение из горизонтального или положения сидя.  Для изучения моторно-висцеральных  рефлексов предпочтительнее "активная" проба; при исследовании нервной регуляции желательно получать информацию в первые минуты вертикального положения.

Увеличение  частоты СС, повышение АД, фактического периферического   сопротивления      и   скорости   распространения пульсовой волны является  выражением  компенсаторной    реакции организма.   Величину минимального объема   кровообращения   можно рассматривать   как   результат   взаимодействия   возмущения   и компенсации.

Перевод человека  из горизонтального положения в вертикальное сопровождается пассивным растяжением сосудов нижней части тела, лишь  частично компенсированным за счет регулярных механизмов (в том числе активной реакции сосудов  на  растяжение).  Окружное растяжение сосудов  меняется  за счет изменения гидростатического давления при действии несовместимости и перегрузок.

Роль каждого  уровня регуляции,  а также их взаимоотношения для органного и системного венозного кровообращения ясны  не  для всех гемодинамических  ситуациях  и  требуют дальнейшего анализа. Особенно это касается исследований на человеке с  изменением  его позы, переходами  из  горизонтального  положения в вертикальное и наоборот, возникающими при этом гидростатистическими нагрузками и т.д.

2. Глазо-сердечный  рефлекс (проба Даньини-Ашнера).  У больного в положении лежа определяют частоту установившегося  пульса. Больной закрывает глаза. Врач большим и указательным или II и III пальцами правой руки надавливает на глазные яблоки больного и через 10  сек.  после начала давления начинает считать пульс.  Счет пульса продолжается в течение 20 сек.; полученную цифру утраивают и определяют количество ударов  в минуту.    Различают три типа глазо-сердечного рефлекса:

а) нормальный тип  с замедлением пульса  на  4-10   ударов в минуту;

б) ваготонический тип с замедлением пульса свыше 10 ударов;

в) симпатикотонический  тип, когда пульс остается без  изменений или учащается.

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методика исследований.

 

Работа выполнены на 108 мужчинах (студентах) в возрасте от 18 до 22 лет, не предьявляющих жалоб на работу сердца. Экспетименты проводились в отдельном помещении в стандартных условиях.

Готовность механизмов, стимулирующих  работу сердца, отвечать на раздражающие сигналы характеризовалась порогом учащения сердечного ритма. Это учащение вызывалось сжатием кистевого динамометра. Находилось минимальное усилие, при котором учащался сердечный ритм. Готовность тормозных кардиорегуляторных механизмов реагировать не возмущающие сигналы характеризовалась порогом урежения сердечного ритма. Он определялся с помощью модифицированной клиностатической пробы. Находился минимальный угол наклона туловища назад из положения сидя (на специальную подставку), при котором возникало минимальное урежение сердечного ритма. Взаимодействие возбуждающих и тормозных кардиальных механизмов выявлялось путем столкновения возбуждающей и тормозной кардиальных реакций, вызываемых раздражением пороговой силы. Для этого из положения сидя испытуемый отклонял туловище назад на установленный ранее пороговый угол наклона наклона туловища, при котором наблюдалось минимальное урежение сердечного ритма, и в этом положении совершал мышечное усилие (сжимал динамометр), которое раньше вызывало минимальное учащение сердечного ритма.

Показатель определялся сидя. Для  стандартизации условий эксперимента голова и спина испытуемого касались вертикальной подставки специального устройства.

После пятиминутного пребывания в  указанном положении устанавливалась исходная частота пульса: пульсовые колебания лучевой артерии считались три раза по 30 секунд с 30 секундными интервалами. Затем исследуемый в течение 30 секунд сжимал кистевой динамометр (рука согнута в локтевом суставе и приведена к туловишу) с усилием 5 кг. (прибор модифицирован таким образом, что его стрелка постоянно стремится возвратиться в нулевое положение). Во время мышечного усилия считались пульсовые удары. После первой пробы следовал минутный отдых. Далее тестирование повторялось, но с усилием в 10 кг. Такие пробы, в которых нагрузка всякий раз увеличивалась на 5 кг., продолжались до тех пор, пока не выявлялось отчетливого учащения пульса (на 10 ударов в минуту и более). Затем находился порог урежения сердечного ритма (минимальная нагрузка, при которой наблюдалось дополнительное, по сравнению с исходным фоном, возбуждение кардиорегуляторного механизма, стимулирующего работу сердца, усиливались возбуждающие влияния адресованные сердечной мышце). Для этого при очередном испытании усилие уменьшалось на 5 кг., а дальнейший прирост нагрузки составлял 1 кг. Порог определялся с точностью до 1 кг. Поскольку у здоровых субъектов при отсутствии тестирующих раздражителей наблюдались вариации кардиального ритма, показателем пороговой силы раздражения служило увеличение частоты пульса на 3-4 удара относительно верхней границы исходной частоты пульса.

Готовность тормозных механизмов регуляции сердечной деятельности реагировать на раздражающие сигналы характеризовалась порогом урежения сердечного ритма. Он определялся с помощью модифицированной клиностатической пробы. Для этого испытуемый усаживался на специальное устройство с откидывающейся спинкой таким образом, чтобы его голова и спина касались спинки устройства, расположенной вертикально. Через 5 минут измерялась частота пульса. Подсчет пульсовых ударов производился также, как и при определении порога учащения сердечного ритма. Затем исследуемый отклонял туловище назад на 20 градусов на предварительно отведенную спинку устройства. Спустя минуту после отклонения туловища назад у испытуемого на протяжении 30 секунд считался пульс. Затем исследуемый переводил туловище в вертикальное положение. После минутного отдыха он вновь отклонял туловище, но уже на 40 градусов, и исследование повторялось. Такое тестирование, с увеличение угла наклона на 20 градусов, производилось до тех пор пока не выявлялось отчетливое урежение пульса (на 10 ударов в минуту и более). Затем находился угол наклона туловища, при котором возникало минимальное урежение сердечного ритма. Для этого при очередной пробе наклон туловища уменьшался на 20 градусов, а его дальнейшее увеличение при каждом испытании составляло 5 градусов. Пороговый угол наклона туловища, при котором наблюдалось минимальное урежение сердечного ритма (усиливалось возбуждение тормозных механизмов кардиальной регуляции и их влияния не сердце) измерялся с точностью до 5 градусов. Показателем пороговой величины наклона туловища служило уменьшение частоты пульса на 3-4 удара относительно нижней границы исходной частоты пульса.

Взаимодействие возбуждающих и  тормозных механизмов, регулирующих сердечную деятельность, выявлялось путем столкновения возбуждающей и тормозной кардиальных реакций, вызываемых раздражением одинаковой (пороговой) физиологической силы (данное условие является принципиальным элементом методики, так как только при одинаковой стимуляции указанных механизмов можно выявить возможное функциональное доминирование одного из них). Для этого после минутного отдыха в исходном стандартном положении (сидя, спина и голова касаются вертикально расположенной спинки устройства) обследуемый отклонял туловище назад на выявленный ранее пороговый угол наклона, при котором наблюдалось минимальное урежение пульса, и спустя минуту совершал 30-секундное мышечное усилие (сжимал динамометр), вызывавшее ранее пороговое учащение сердечного ритма. На протяжении мышечного усилия подсчитывался пульс. Оценка взаимодействия возбуждающего и тормозного звеньев кардиальной регуляции производилось на основании учета измерений частоты сердечных сокращений (по сравнению с исходным ритмом) во время совмещения сердечных реакций разной направленности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты собственных исследований и их обсуждение.

 

У мужчин в возрасте от 17 до 22 лет, не предъявляющих жалоб на работу сердца, порог учащения сердечного ритма, которое было вызвано сжатием кисти, равняется в среднем 11,51±0,51кг, пределы колебаний от 1 до 30кг. У тех же испытуемых порог урежения сердечного ритма, выявленный с помощью модифицированной клиностатической пробы, равнялся в среднем 131,09±1,63 градусов, вариации от 95 до 170 градусов. Приведенные данные показывают, что у молодых мужчин готовность возбуждающих механизмов системы кардиальной регуляции реагировать на раздражающие сигналы характеризуется резко выраженными индивидуальными отличиями.

У одних лиц стимуляция этих механизмов, приводящая к минимальному, по сравнению с исходным фоном, учащению сердечных сокращений наблюдается при сжатии кистевого динамометра с силой всего в 1 кг, для других же требуется усилие в 30 кг.

Широко варьирует у мужчин и  возбудимость тормозных механизмов кардиальной регуляции: порог урежения сердечного ритма у разных субъектов колеблется от 95 до 170 градусов.

Значительные индивидуальные особенности  выявлены и при изучении взаимодействия возбуждающих и тормозных механизмов кардиальной регуляции, вызванного столкновением сердечных реакций противоположной направленности.

Обнаружено, что  44% мужчин реагируют  на столкновение возбуждающих и тормозных  механизмов кардиальных реакций  учащением сердечного ритма, что свидетельствует о доминировании у них возбуждающих механизмов кардиальной регуляции над тормозными.

22% мужчин отвечают на совмещение  сердечных реакций разной направленности урежением сердечного ритма. Следовательно, у данных лиц тормозные механизмы кардиальной регуляции превалируют над возбуждающими.

У 34% молодых мужчин частота сердечных сокращений во время сшибки антагонистических сердечных реакций не меняется. Отсюда следуют вывод, что у этих лиц отсутствует доминирование одного из указанных механизмов над другим. Они взаимоуравновешены.

У таких людей одновременное  и равное по силе раздражение возбуждающих и тормозных механизмов системы кардиальной регуляции стимулирует их примерно в одинаковой степени. В результате разнонаправленные влияния (тормозные и возбуждающие) этих механизмов на сердце уравновешивают друг друга и сердечный ритм не меняется.

Сравнение результатов, полученных в  экспериментах проведенных на мужчинах, с фактами, обнаруженных в опытах на женщинах, показывает, что в целом они согласуются друг с другом. И у мужчин и у женщин готовность возбуждающих и тормозных механизмов системы кардиальной регуляции реагировать на раздражение варьирует в широких пределах. И у мужчин и у женщин обнаружены резко выраженные индивидуальные особенности взаимодействия указанных механизмов, вызванного столкновением возбуждающей и тормозной кардиальных реакций.

В тоже время это сравнение позволяет  выявить отчетливые половые различия. Так у женщин чувствительность возбуждающих кардиальных механизмов к раздражающим сигналам значительно выше, чем у  мужчин. У мужчин средняя величина порога учащения сердечного ритма, вызванного сжатием кисти, равна 11,5 кг, у женщин всего 6,2 кг (разница 46%, Р<0,001). Меньше у женщин и максимальное абсолютное значение порога учащения сердечного ритма. У них оно равно 16 кг, а у мужчин 30 кг (разница 47%, Р <0,001).

Половые различия выявлены и при  сравнении особенностей взаимодействия возбуждающих и тормозных механизмов кардиальной регуляции, вызванного столкновением антагонистических реакций. 63% женщин на это столкновение реагируют учащением сердечного ритма. У мужчин этот феномен наблюдается только в 44% случаев (Р<0,001). У 34% мужчин одновременная стимуляция возбуждающих и тормозных механизмов системы кардиальной регуляции не вызывает изменения сердечного ритма. У женщин указанное явление имеет место только в 12% случаев.

Таким образом исследование функционального  состояния и особенностей взаимодействия возбуждающих и тормозных механизмов системы кардиальной регуляции, произведенные с помощью новой методики, разработанной на кафедре нормальной физиологии курского государственного медицинского университета, позволило выявить ряд ранее не известных фактов, характеризующих работу этих механизмов. Результаты этого исследования могут иметь и теоретическое и прикладное значение.