Реографические методы определения систолического объема крови

Определенный интерес представляет применение рео-графии для определения систолического объема крови. Этот способ заключается в измерении колебаний сопротивления тела человека токам высокой частоты на протяжении сердечного цикла. Падение сопротивления в систолу в общем пропорционально величине сердечного выброса. Основываясь на этом факте и ведется расчет систолического объема кровн (Fejfar и др., 1955; М. И. Тищенко, 1970).

Для проведения реографических исследований применяются различные схемы расположения электродов на теле испытуемого.

Проведение большинства реографических методов осложняется таким недостатком, как задержка дыхания, что было преодолено в так называемой методике интегральной реографии, предложенной М. И. Тищенко (1973). Для расчета систолического объема крови у мужчин и у женщин с помощью этой методики автором были предложены следующие формулы, где  амплитуда анакроты кривой, амплитуда калибровочного сигнала,  - рост испытуемого. С -длительность сердечного цикла, исходное сопротивление между электродами, длительность катокротической части кривой.

В последние годы широкое применение получил метод тетраполярной реографии для определения систолического объема крови у человека. Kubicek и др. (1966) предложили следующую формулу для определения ударного объема крови по тстраполярной реограмме, где К-коэффициент, зависящий от места наложения электродов, от типа применяемого прибора (его рабочей частоты) и погрешности относительно прецизионного метода определения сердечного выброса, р - удельное сопротивление крови (в омах на см), L - расстояние между ток измеряющими электродами (см), Z - межэлектродный импеданс, Ad-амплитуда дифференцированной рсограммы, отнесенная к амплитуде калибровочного сигнала, Ти - время изгнания крови. Современная аппаратура, позволяющая проводить калибровку дифференцированной реограммы, дает возможность точно измерить все физические величины, входящие в формулу Кубичека.

По данным Ю. Т. Пушкаря и соавт. (1977), применявших реоплетизмограф РПГ2-02 отечественного производства и сопоставлявших величины систолического объема крови, полученные с помощью реографин и методом Фика у больных людей, наблюдалась высокая корреляционная связь.

По нашим данным (полученным совместно с 3. Б. Бе-лоцерковским и Я. X. Тийдусом), у здоровых высококвалифицированных спортсменов в условиях покоя между величинами ударного объема крови, определенными методом тетраполярной реографии и методом возвратного дыхания углекислотой имела место средняя степень связи (г=0,51). Тетраполярная реографии при динамическом обследовании позволяет получить достаточно надежные данные. При физической нагрузке данная методика не применяется в связи с помехами, возникающими от смещений электродов по отношению к участкам их наложения на теле спортсмена.

Эхокардиография и определение сердечного выброса

В 1954 г. шведскими учеными Edlcr, Hertz был предложен метод ультразвуковой кардиографии (эхокардиография). В клинической практике для диагностики митрального стеноза этот метод был применен Edler в 1956 г. В дальнейшем в связи с развитием и совершенствованием эхокарднографической техники стали развиваться более интенсивно исследования по идентификации отдельных структур сердца. Количество работ, посвященных эхокардиографическим исследованиям в клинике, постоянно растет. Методика все шире используется в кардиологических исследованиях как в нашей стране, так и за рубежом (Edler и др., 1961; Gra-miak и др., 1969; Feigenbaum и др., 1970; Feigenbaum, 1972, 1976; Н. М. Мухарлямов, Ю. Н. Беленков, 1974; Seward и др., 1975; В. В. Зарецкий с соавт., 1975, 1977, 1979; Н. М. Мухарлямов с соавт., 1976; Chang, 1976, и др.).

В последнее десятилетие с помощью эхокардиографии был выполнен ряд исследований, представляющих интерес для спортивной медицины (Rost и др., 1972, 1975, 1977; Morganroth и др., 1975; Н. Д. Граевская и  сотр.,  1976,  1978,  1979,  1980;  Gilbert и др., 1977; A. Г. Дембо и сотр., 1978, 1980; Ю. К- Шхвацабая, B. А. Ситников, А. П. Юренев, 1979; Ф. 3. Меерсон и соавт., 1979; 3. А. Чащина, 1980, и др.).

Метод эхокардиографии основан на принципе отражения ультразвука от поверхности раздела сред с различными акустическими свойствами. Поскольку ультразвук не проходит через воздухосодержащие ткани человеческого организма, эхолокация сердца возможна лишь в той части прекардиальной области, где сердце не прикрыто легкими.

Прибор, в котором для исследования сердца используется импульсный ультразвук, называется эхокардиограф. Эхокардиограф состоит из следующих основных узлов: ультразвукового датчика, блока питания, экрана для визуального наблюдения, блока управления, блока ввода электрокардиограммы, фонокардиограммы и др. физиологических показателей, регистрирующего устройства.

Методика эхокардиографического обследования и особенности его проведения подробно описаны В. В. Зарецким, В. В. Бобковым, Л. И. Ольбинской (1979), Feigenbaum (1972, 1976) и др. Отечественной промышленностью выпускается эхокардиограф УЗКЛР-3. Регистрация эхокардиограммы в нем осуществляется фотографированием с экрана электронно-лучевой трубки.

С помощью эхокардиографии можно определить ряд важных физиологических параметров: переднезадний размер полости левого желудочка в систолу и диастолу, скорость циркулярного укорочения волокон миокарда, объем полости левого желудочка в систолу и диастолу, ударный объем крови левого желудочка, толщину стенок левого желудочка в систолу и диастолу, объем и массу миокарда левого желудочка, скорость сокращения и расслабления задней стенки левого желудочка. Наиболее важны для исследования ударного объема крови внутренние размеры полости левого желудочка в систолу и диастолу. Конечный диастолический размер левого желудочка (Dd) по данным разных авторов в среднем составляет 4,4-5,4 см, а конечный систолический размер полости (Ds ) в среднем составляет 2,8-3,6 см.

Рассматривая полость левого желудочка как эллипсоид вращения, некоторые авторы определяют ее объем в диастолу (Vd) и в систолу (Vs). Разность этих объемов равна ударному. Объему крови, выбрасываемой из сердца. Эта формула применяется в клинических исследованиях (Pombo и др., 1971; Тгоу и др., 1972; Н. М. Мухарлямов, Ю. Н. Беленков, 1974).

Однако в действительности полость левого желудочка имеет более сложную конфигурацию, сильно изменяющуюся на протяжении сердечного цикла. Поэтому уже сейчас предложено множество эмпирических формул для расчета объемов полости левого желудочка в систолу и диастолу. Одна из них, предложенная Teich-holz и др. (1972), используется чаще других:

Величина V берется как для условий систолы (Ds), так и диастолы (Dd). Разность второй и первой равна Qs.

В нашей лаборатории сопоставлялись величины систолического объема крови, рассчитанные по формуле Teichholz и др., с величинами сердечного выброса, определенными методом возвратного дыхания углекислотой (В. Л. Кариман, 3. Б. Белоцсрковский, Б. Г. Любина, Я- X. Тийдус, 1980). При этом оказалось, что средняя величина ударного объема крови у обследованных спортсменов, определенная по методу возвратного дыхания С02, равнялась 88,3±2,0 мл, а рассчитанная по эхокардиограмме -87,2±2,6 мл. Разница статистически не достоверна. Совпадение индивидуальных значений ударного объема крови в допустимых пределах (т. с. при разнице, не превышающей ±15%) наблюдалось в 78,1% случаев. Вместе с тем в 8,2% отмечалось увеличение и в 13,7% случаев - уменьшение величин ударного объема крови по сравнению с результатами расчета этого показателя методом возвратного дыхания С02. При более строгой оценке полученных данных (если принимать, что разница между обсуждаемыми показателями не должна превышать 10%) надежное совпадение величин ударного объема крови отмечается уже значительно реже, лишь в 56,3% случаев. Таким образом, у части спортсменов точность эхокарднографического определения систолического объема крови относительно невелика.

В последнее время делаются попытки использовать эхокардиографию для определения сердечного выброса непосредственно при физической нагрузке. Испытуемые выполняют мышечную работу либо лежа, либо полулежа или сидя. Расчет величин систолического объема крови ведется по тем же формулам, которые разработаны для условий покоя. При этом не принимается во внимание, что во время нагрузки динамика размеров сердца существенно отличается от той, которая наблюдается в условиях покоя, поэтому некритическое использование формул, разработанных для условий покоя, может оказаться необоснованным. Этот вопрос нуждается в специальном изучении.