WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |
УДК 612.172:612.8.04(045) Обзор колеБательные ПроцеССы в вегетативной регУлЯции Сердечно-СоСУдиСтой СиСтемы А.Р. Киселев – ФГУ Саратовский НИИ кардиологии Минздравсоцразвития России, Центр продвижения новых кардиологических информационных технологий, старший научный сотрудник, кандидат медицинских наук; В.И. Гриднев – ФГУ Саратовский НИИ кардиологии Минздравсоцразвития России, руководитель Центра продвижения новых кардиологических информационных технологий, кандидат медицинских наук.

OSCILLAtORY PROCeSSeS IN VeGetAtIVe ReGULAtION OF CARDIOVASCULAR SYSteM A.R. Kiselev – Saratov Scientific Research Institute of Cardiology, Centre of New Cardiological Informational Technologies, Chief Research Assistant, Candidate of Medical Science; V.I. Gridnev – Saratov Scientific Research Institute of Cardiology, Director of Centre of New Cardiological Informational Technologies Promotion, Candidate of Medical Science.

Дата поступления – 09.12.2010 г. Дата принятия в печать – 24.02.2011 г.

Киселев А.Р., Гриднев В.И. колебательные процессы в вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы (обзор) // Саратовский научно-медицинский журнал. 2011. Т. 7, № 1. С. 34-39.

В обзоре обсуждаются современные представления о функциональной организации системы вегетативной регуляции кровообращения. Выделены основные колебательные процессы в вегетативной регуляции, обобщена имеющаяся в литературе информация об их функциональных особенностях и свойствах. Показано значение основного ритма сердца, дыхания и низкочастотных колебаний в вегетативной регуляции системы кровообращения. В работе также обсуждаются особенности межсистемных взаимодействий с участием вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы.

ключевые слова: вегетативная регуляция, сердечно-сосудистая система, респираторная синусная аритмия, 0,1 Гц-колебания, барорефлекс.

Kiselev A.R., Gridnev V.I. oscillatory processes in vegetative regulation of cardiovascular system (Review) // saratov Journal of medical scientific Research. 2011. vol. 7, № 1. p. 34-39.

the research work provides current understanding of the functional organization of vegetative regulation of cardiovascular system. the basic oscillatory processes in vegetative regulation system have been determined, and the information about their functional properties has been generalized. the most significant oscillatory processes are main heart rhythm, respiration and low-frequency oscillations in vegetative regulation of cardiovascular system. the article considers intersystem interactions involving the vegetative regulation of cardiovascular system.

Key words: vegetative regulation, cardiovascular system, respiratory sinus arrhythmia, 0.1 Hz-rhythm, baroreflex.

С позиции теории функциональных систем [1] абельностью ритма сердца и дыхательным объемом сложный многоуровневый комплекс различных ре- легких: величина модулированной дыханием сергуляторных структур с большим количеством вну- дечной аритмии возрастает с увеличением глубины тренних и внешних связей, участвующих в регуляции дыхания [6]. Большое значение имеет также частота кровообращения, можно условно объединить в поня- дыхания, воздействуя посредством частотно-зависитие единой функциональной системы вегетативного мого феномена [7] на основные параметры функциоуправления. При этом данная система является не- нирования сердечно-сосудистой системы. Механизм линейной и детерминированно-хаотичной [2]. Симпакардиореспираторного взаимодействия, согласно сотический и парасимпатический отделы вегетативной временным представлениям, имеет смешанную принервной системы, являясь эффекторными звеньями, роду: барорефлекторную [8] и центрогенную [9].

осуществляют динамическое управление кровообраИзвестно, что при контролируемом по частоте дыщением и вносят значительный вклад в формировахании в положении лежа изменения систолического ние вариабельности ритма сердца и артериального артериального давления сопровождаются противодавления [3]. Изучение вариабельности указанных положными изменениями в ритме сердца (уменьшепараметров является наиболее доступным неинвание частоты сердечных сокращений при повышении зивным способом изучения свойств системы вегетауровня артериального давления и наоборот), обутивной регуляции кровообращения [4, 5].

словленными барорефлекторным ответом на колеНаиболее выражено взаимодействие сердечнобания уровня артериального давления в зависимости сосудистой и дыхательной систем. Принято считать, от фаз дыхания. Подобная модуляция мгновенной что влияние акта дыхания на структуру вариабельчастоты сердечных сокращений обеспечивается ности ритма сердца (появление так называемой увеличением потока парасимпатических импульсов респираторной синусной аритмии) осуществляется к сердцу при вдохе и возвращением их к исходному посредством респираторно зависимой вагусной моуровню при выдохе. При этом с тонусом n.vagus в дуляции [5]. Существует линейная связь между варизначительной мере коррелируют спектральные диаответственный автор – Киселев Антон Робертович.

пазоны вариабельности ритма сердца: в большей Адрес: 410028, г. Саратов, ул. Чернышевского, 141.

степени - мощность высокочастотного (high frequenТел.: (8452) 20-18-99.

e-mail: antonkis@rambler.ru cy – НF) диапазона, в меньшей – низкочастотного Саратовский научно-медицинский журнал. 2011. Том 7, № 1.

PHYSIOLOGY AND PAtHOPHYSIOLOGY (low frequency – lf) диапазона [10]. Интенсивность ставляет около 0,1 Гц и не зависит от пола, возраста же тонической симпатической импульсации непо- и положения тела [21-23]. У кошек и собак – также средственного участия в формировании дыхатель- около 0,1 Гц [24], у кроликов – 0,3 Гц [25], у крыс и ной аритмии не принимает [11], хотя меняется в такт мышей – 0,4 Гц [19, 26].

дыханию в большинстве симпатических нервов [12]. В настоящее время существуют две основные теОднако дыхательная аритмия сохраняется и при ории, объясняющие природу медленных колебаний прекращении непосредственно акта дыхания (при уровня артериального давления: пейсмекерная теонепрерывном вдувании в легкие струи воздуха [13] и рия и барорефлекторная теория.

при апноэ во время сна [14]), свидетельствуя о вли- Согласно первой гипотезе, медленные волны в коянии центральных механизмов управления сердцем лебаниях уровня артериального давления являются на формирование дыхательной аритмии. Полагают центрогенными: их порождает нейронная сеть ствола [15], что основой для реализации данного феномена мозга, которая определяет колебания интенсивности является общая для некоторых дыхательных и кар- потока импульсов как симпатических, так и парасимдиомоторных нейронов сеть. При этом указывают, патических кардиомоторных нейронов с характерной что действие дыхательных нейронов на кардиомо- для каждого вида животных частотой (около 0,1 Гц торные нейроны осуществляется в полном объеме для человека). Основой формирования пейсмекерлишь при поступлении афферентных сигналов из ной теории стало наблюдение о том, что колебания легких [16]. Остаточную слабую дыхательную арит- в симпатической активности и/или показателях гемомию, выявляемую у людей с пересаженным и де- динамики сохраняются на частоте волн Мейера при нервированным сердцем [16], считают следствием отсутствии внешних входящих стимулов, при этом в растяжения ткани синусового узла кровью, объем качестве источника колебаний предполагается наликоторой в правом предсердии изменяется в течение чие автономного генератора в области центральных дыхательного цикла. мозговых структур, участвующих в формировании Другим феноменом в вегетативной регуляции си- симпатического тонуса. Это предположение осностемы кровообращения, привлекающим внимание вано на ряде экспериментальных работ, посвященисследователей, являются низкочастотные колеба- ных изучению колебаний артериального давления ния (в диапазоне частот 0,05-0,15 Гц у человека), [27], однако применимость данных исследований к выявляемые в биологических сигналах различных интерпретации природы волн Мейера оспаривается отделов данной системы. Интересно отметить, что многими авторами. Наиболее значимой в плане подисторически начало изучению данных колебаний в тверждения пейсмекерной теории является работа системе кровообращения было положено не в ре- n. Montano и соавторов, выполненная в 1996 г., в зультате исследований вариабельности ритма серд- которой была показана возможность существования ца, а при изучении колебаний уровня артериального центрогенного ритма с частотой около 0,1 Гц (потендавления. циально связанного с волнами Мейера) на уровне Первоначальный интерес был вызван открытием функционирования отдельных мозговых нейронов С. Мейером в 1876 г. медленных волн в колебаниях у анестезированных кошек, предварительно подуровня АД на частоте 0,1-0,15 Гц у анестезирован- вергшихся двухсторонней ваготомии и денервации ных кроликов, названных впоследствии «волнами барорецепторов каротидного синуса [28]. Несколько Мейера» («Mayer waves»). С самого первого упо- позже та же группа исследователей сообщила о выминания данные волны считались вазомоторными. явлении 0,1 Гц-ритма в симпатической активности на Усиление волн Мейера при симпатической актива- уровне сердца у необезболенных, декортицированции стало основой для использования их как кос- ных кошек после двухсторонней ваготомии и пересевенного индикатора симпатической активности [17, чении спинного мозга на уровне C1 [29]. Отметим, что 18]. Частота спонтанных симпатогенных колебаний влияние спинно-мозговых структур на волны Мейера артериального давления у активных кроликов со- не определено из-за противоречивости существуюставляет около 0,3 Гц, что выше частоты волн, опи- щих данных. Таким образом, недостаточно данных санных С. Мейером, поэтому термин «волны Мейе- для подтверждения теории пейсмекерного генеза ра» в определенной мере некорректен для описаний волн Мейера, но нельзя исключить и возможность колебаний артериального давления, обусловленных центральной генерации медленных ритмов, отражасимпатическими влияниями, но часто используется в ющихся в колебаниях артериального давления, при литературе. Данная терминологическая путаница об- определенных условиях.

условлена еще и тем, что у человека вегетативные Вторая теория происхождения волн Мейеколебания уровня артериального давления наблюда- ра несколько более состоятельна, особенно при ются на частоте около 0,1 Гц. рассмотрении ее в оппозиции предшествующей Непосредственные изучения взаимоотношений пейсмекерной теории. В частности, активность и колебаний уровня АД и прямой регистрации потока функциональная значимость для вегетативной регусимпатических импульсов выявили присутствие в ляции барорецепторов каротидного синуса очевидна них колебаний с частотой волн Мейера, которые в и не вызывает сомнений, поэтому данные рецепторы значительной мере были когерентны друг другу. Вол- порождают поток афферентных импульсов в ценны Мейера в колебаниях уровня артериального дав- тральные отделы вегетативной регуляции сердечноления, безусловно, связаны с симпатическими вазо- сосудистой системы, превосходящий по своей мощмоторными влияниями, синхронно модулирующими ности и функциональной значимости потенциально сосудистый тонус на различных участках сосуди- существующие центрогенные ритмы. Впервые предстого русла (почки, мезентерий, скелетные мышцы) положение о причастности барорефлекса к проис[19, 20]. При этом, например, у крыс они практиче- хождению волн Мейера было высказано a.C. Guyton ски не выявляются в колебаниях сердечного выбро- и J.W. Harris в 1951 г., чья идея была дополнена впоса, присутствуя в колебаниях уровня артериального следствии целым рядом математических моделей на давления [19]. Частота волн Мейера устойчива для основе барорефлекса, теоретически объясняющих каждого вида животных. В частности, у людей она со- природу волн Мейера [30, 31]. Повышение уровня Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2011. Vol. 7, № 1.

36 ФиЗиологиЯ и ПатоФиЗиологиЯ артериального давления тормозит симпатические колебаний уровня артериального давления зависит нейроны посредством механического воздействия от различных факторов: уровня симпатической акна барорецепторы, способствуя понижению уровня тивности, модулируемого различными внешними артериального давления. Однако и в данной теории факторами, общего тонуса нервной системы [39], остается еще много спорных вопросов. Например, в показателей системной гемодинамики [40], психоэработе J.P. Moak и соавторов в 2009 г. было показано, моциональных факторов [41] и др. Свойства барочто низкочастотные (в lF-диапазоне спектра) коле- рефлекторной петли являются специфичными для бания в вариабельности ритма сердца являются про- каждого из видов животных, что обусловлено прежде явлением барорефлекса с дуги аорты, но не связаны всего сопоставимой между различными их видами непосредственно с симпатической иннервацией [32]. скоростью проведения нервного импульса по немеВ целом можно сказать, что открытие барореф- елинизированным нервным волокнам (около 1 м/с) лекторной петли в регуляции уровня системного при различных размерах их организма и основной артериального давления практически «отменяет» частоты колебаний в петле барорефлекса. Отметим, концептуальное понятие «волны Мейера». Экспери- что параметры вегетативной регуляции сердца у чементальной основой развития теории стали много- ловека в целом очень схожи с таковыми у некоторых численные данные об исчезновении (или умень- животных, в частности собак и коров [42].

шении выраженности) волн Мейера в колебаниях Нелинейность свойств барорефлекторной дуги артериального давления после денервации аорталь- объясняется одними авторами особенностями функных и синокаротидных барорецепторов у кошек и ционирования центральных отделов вегетативной крыс [33], а также данные о значительном снижении регуляции сердечно-сосудистой системы, другими – их амплитуды после фармакологической альфа- свойствами барорецепторов. В двух модельных исадреноблокады [34]. следованиях [43, 44] высказано предположение, что Основным доказательством в пользу барореф- в условиях внешних случайных воздействий на серлекторной теории генерации медленных волн в ва- дечно-сосудистую систему в выходном ее сигнале (в риабельности артериального давления (в частности, частности, изменчивости уровня артериального даву людей на частоте около 0,1 Гц) служит выявление ления) определяется 1/f шум, что особенно выражевысокой чувствительности системы вегетативной ре- но при отсутствии в системе регуляции барорефлекгуляции к внешним сигналам на частоте около 0,1 Гц, торной дуги (при денервации барорецепторов) [45].

Pages:     || 2 | 3 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.