СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫХ ТИПОВ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ НА ОСНОВЕ ОЦЕНКИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРОВООБРАЩЕНИЯ
METHOD FOR DETERMINATION OF DIFFERENTIATED TYPES OF ARTERIAL HEMODYNAMICS BASED ON EVALUATION OF INTEGRAL INDICES OF BLOOD CIRCULATION

Изобретение относится к медицине, конкретно - к кардиологии, функциональной диагностике, и может быть использовано для определения типа кровообращения у здоровых лиц и больных артериальными гипертензиями.
Определение типа кровообращения у здоровых лиц и больных артериальными гипертензиями, помимо научного интереса, приобретает все большую практическую значимость. В частности, многочисленные клинические наблюдения подтверждают тот факт, что гемодинамическая дифференциация артериальной гипертонии необходима для выбора наиболее рациональных и эффективных методов лечения [1].
В развитии представлений о патогенезе и клинике гипертонической болезни определенную роль сыграли исследования, позволившие детально охарактеризовать особенности изменений центральной гемодинамики и функционального состояния прессорных и депрессорных механизмов регуляции системы кровообращения и артериального давления у больных гипертонической болезнью. В результате этих работ многие исследователи пришли к единому мнению о том, что гипертоническая болезнь представляет собой весьма неоднородное заболевание, в пределах которого может быть выделен ряд клинико-патогенетических вариантов, различающихся по характеру и выраженности изменений гемодинамики, состоянию физиологических механизмов регуляции артериального давления и водно-солевого гомеостаза [2].
Правильное определение гемодинамических особенностей патологического процесса невозможно без знания всего спектра нормальных вариантов соответствующих показателей кровообращения. В то же время многочисленные исследования сердечно-сосудистой системы здорового населения показали, что максимальные и минимальные величины многих гемодинамических параметров, исследованных в условиях, приближающихся к условиям основного обмена, различаются между собой в 2-4 раза. Это в равной мере характерно для ударного объема сердца (УО), минутного объема кровообращения (МОК) и общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС) [3, 4, 5, 6. 7]. Разброс гемодинамических параметров выявляется уже в детском возрасте, что дает возможность предположить его генетическое происхождение [8]. Таким образом имеется гемодинамическая неоднородность здорового населения, и это обеспечивает возможность выделения в нем определенных гемодинамических вариантов.
В настоящее время принято выделение трех гемодинамических типов центральной гемодинамики: эукинетический, гиперкинетический и гипокинетический. Большую роль в определении этих вариантов сыграли работы И.К Шхвацабая, Е.Н Константинова, И.А Гундарева, Ю.Т. Пушкаря [1,3]. Разделение на типы гемодинамики авторами проводилось по сердечному индексу (СИ), который является нормализованным значением минутного объема кровообращения (МОК) на единицу площади поверхности тела пациента. Все значения СИ по величине были разделены на три равные части: наибольшие значения СИ были отнесены к гиперкинетическому типу кровообращения, наименьшие значения к гипокинетическому, средние по величине к эукинетическому. Значения СИ у мужчин и женщин анализировали отдельно. Трудно согласиться с таким подходом в выделении типов гемодинамики. СИ зависит от МОК и площади тела человека, которая вычисляется через вес и рост пациента, то есть возраст, и пол не учитываются. В то же время известно, что МОК меняется с возрастом, отражая изменения окислительных процессов организма. В связи с этим, как считает Н.Н. Савицкий, СИ не может быть величиной строго постоянной для лиц различного пола и возраста, и из средней его величины нельзя вычислить величину должного минутного объема [9]. Таким образом, учитывая вышеуказанные недостатки использования СИ для разделения на гемодинамические типы, мы предложили для выделения гиперкинетического, эукинетичского, или гипокинетического типов использовать сравнение измеренного МОК пациента с рассчитанным должным минутным объемом кровообращения (ДМОК) [10].
Известно, что артериальная гемодинамика с формированием определенного уровня артериального давления обеспечивается МОК, общим периферическим сосудистым сопротивление (ОПСС), и объемная упругость артериальной системы К [11]. Поэтому деление на типы артериальной гемодинамики не может не учитывать вышеуказанные характеристики артериальной системы. Кроме того, МОК является произведением ударного объема крови (УО) на число сердечных сокращений (ЧСС), и может изменяться как за счет увеличения ЧСС, так и за счет увеличения УО, и одинаковые значения МОК могут наблюдаться у пациентов, как тахикардией, так и с брадикардией. Таким образом, оценка типа гемодинамики как эукинетический, гипер- и гипокинетический, по данным только МОК, не является достаточной в клинической практике и требует уточнения ЧСС. В связи с этим, по нашему мнению, принятая в настоящее время методология оценки типа гемодинамики только по данным МОК отражает только подтип гемодинамики и требует детализации. Мы не нашли в литературе описаний типов артериальной гемодинамики на основе анализа данных МОК, ЧСС, жесткости артериальной системы и ОПСС. В связи с этим необходима разработка системы нормативов, позволяющих разделить на гемодинамические типы здоровых лиц и пациентов с различной патологией, с учетом всех звеньев артериальной системы, и эти нормативы должны быть индивидуальными с учетом пола, возраста, роста, и веса пациента, т.е. рассчитанными для каждого человека.
Целью изобретения явилась разработка способа определения дифференцированных типов гемодинамики на основе анализа данных интегральных показателей кровообращения: МОК, ЧСС, ОПСС, и объемной упругости артериальной системы.
Сущность заявленного изобретения состоит в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения искомого технического результата, позволяющего повысить эффективность лечения за счет обеспечения ния дифференцированного подхода в выборе гипотензивных средств на основе выделения дифференцированных типов артериального кровообращения.
Сущность изобретения состоит в том, что способ определения дифференцированных типов артериальной гемодинамики на основе оценки интегральных показателей кровообращения отличается тем, что по установленным данным пациента определяют число сердечных сокращений (ЧСС), минутный объем кровообращения (МОК), общее периферическое сосудистое сопротивление (ОПСС), находят объемную упругость артериальной системы (К) по формуле:
,
0
где α - решение нелинейного уравнения  при α>0;
;
;
;
;
где: Ра,max - АДС в мм рт.ст. - артериальное давление систолическое;
Pa,min - АДД в мм рт.ст. - артериальное давление диастолическое; Vm - МОК в л/мин.
Определяют значение отношения объемной упругости артериальной системы (К) к ОПСС (К/ОПСС). Вычисляют отклонение измеренного МОК от среднего значения должного минутного объема кровообращения (срДМОК) в процентах. При отклонении МОК от срДМОК более 30% определяют наличие гиперкинетического типа центральной гемодинамики; менее - 30% - гипокинетического типа, при значениях от -30% до +30% - эукинетического типа. Далее определяют подтипы по величине ЧСС: при ЧСС>90 в мин определяют тахисистолический подтип, при ЧСС от 60 до 90 в мин - нормосистолический, и при ЧСС<60 в мин - брадисистолический. По соотношению К/ОПСС определяют: при соотношении >1 - гемодинамический подтип с преобладанием жесткости артериальной системы, при соотношении <1 - с преобладанием периферического сосудистого сопротивления. Сочетание подтипов, полученных по разным критериям, позволяет получить варианты дифференцированных подтипов гемодинамики:
Тип эукинетический тахисистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления;
Тип эукинетический тахисистолический с преобладанием жесткости артериальной системы;
Тип эукинетический нормосистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления;
Тип эукинетический нормосистолический с преобладанием жесткости артериальной системы;
Тип эукинетический брадисистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления;
Тип эукинетический брадисистолический с преобладанием жесткости артериальной системы;
Тип гиперкинетический тахисистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления;
Тип гиперкинетический тахисистолический с преобладанием жесткости артериальной системы;
Тип гиперкинетический нормосистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления;
Тип гиперкинетический нормосистолический с преобладанием жесткости артериальной системы;
Тип гиперкинетический брадисистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления;
Тип гиперкинетический брадисистолический с преобладанием жесткости артериальной системы;
Тип гипокинетический тахисистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления;
Тип гипокинетический тахисистолический с преобладанием жесткости артериальной системы;
Тип гипокинетический нормосистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления;
Тип гипокинетический нормосистолический с преобладанием жесткости артериальной системы;
Тип гипокинетический брадисистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления;
Тип гипокинетический брадисистолический с преобладанием жесткости артериальной системы;
По данным МОК выделяют следующие типы гемодинамики: эукинетический, гиперкинетический и гипокинетический. Мы предложили, основываясь на работах Н.Н. Савицкого, проводить разделение на подтипы гемодинамики на основании расчета должного минутного объема (ДМОК) исходя из величин должного основного обмена (ДОО).
По формуле Н.Н. Савицкого ДМОК (л/мин)=ДОО/281 [9]
Для вычисления ДОО можно воспользоваться формулами Гарриса и Бенедикта, учитывающими, что основной обмен зависит от пола, возраста и роста пациента [12]:
для мужчин: ДОО (ккал)=13,75М+5Р-6,75В+66,77;
Для женщин: ДОО (ккал)=6,56М+1,85Р+4,67В+65,09;
где М - вес в кг, Р - рост в см, В - возраст в годах.
Учитывая, что принятая точность измерения физиологических параметров составляет ±20%, А.А. Антонов предлагает величину гемодинамических показателей здорового человека, определенных в условиях основного обмена, считать минимальной границей нормы, а среднюю величину нормы - на 20% больше минимального значения [15]. Так как в клинической практике условия основного обмена достичь практически невозможно, и погрешность измерения будет в сторону более высоких значений МОК, мы согласны с тем, что необходимо ориентироваться не на минимальные цифры нормы, а на средние его значения.
Мы предлагаем использовать расчетное значение ДМОК как критерий для разделения пациентов на гемодинамические подтипы. Для этого вычисляют процент отклонения измеренного МОК в зависимости от расчетного значения ДМОК по формуле: Среднее значение ДМОК - (срДМОК), соответственно, будет на 20% больше и составит срДМОК=ДМОК+(0,2×ДМОК). Значение отклонения от срДМОК более чем на 30% мы отнесли к гиперкинетическому подтипу центральной гемодинамики; менее чем на -30% - к гипокинетическому, а те, которые входят в интервал -30% - +30%, - к эукинетическому подтипу.
По ЧСС выделяем тахисистолический подтип (ЧСС>90 в мин), нормосистолический (от 60 до 90 в мин) и брадисистолический (<60 в мин) подтипы.
По соотношению К/ОПСС выделяем гемодинамический подтип с преобладанием жесткости артериальной системы, если соотношение >1, и с преобладанием периферического сосудистого сопротивления, если ≤1. Показатель К/ОПСС определяет соотношение жесткости артериальной системы и периферического сосудистого сопротивления, и дает представление об энергических затратах, которые возникают при преодолении упругого сопротивления крупных артериальных сосудов (К - объемная упругость артериальной системы) и проходимостью прекапилярного русла (ОПСС) [9].
Рассмотрим алгоритм определения типов артериальной гемодинамики на основе оценки интегральных показателей кровообращения.
Исходные данные:
1. Данные пациента - пол, рост в см, вес в кг, возраст в годах;
2. УО в мл и ЧСС уд. в мин определяем при эхокардиографическом исследовании;
3. Артериальное давление систолическое (АДС) и артериальное давление диастолическое (АДД) определяем аускультативным методом Короткова;
4. Венозное давление в правом предсердии принимаем равным 0 мм рт.ст.
Расчетные данные:
1. МОК=УО*ЧСС/1000 (л/мин).
2. Среднегемодинамической давление (АДср) вычисляли по формуле Вецлера Богера: АД ср=0,42АДС+0,58АДД [12].
3. ОПСС вычисляли по формуле 1332×АДср/МОК [12]
4. Т - длительность сердечного цикла в сек. вычисляли по формуле 60/ЧСС [13]
ис
ис
0,36
5. Длительность изометрического сокращения левого желудочка τ (сек) вычисляли по формуле τ=0,032×T [13].
0,36
6. Длительность систолы левого желудочка в сек вычисляли по формуле τс=0,3×Т.
7. Рассчитали К - объемную упругость артериальной системы [14]:
,
0
где α - решение нелинейного уравнения  при α>0;
;
;
;
;
где:
Pa,max - АДС в мм рт.ст., Pa,min - АДД в мм рт.ст., Vm - МОК в л/мин
8. Вычисляли КОУ/ОПСС
9. ДОО (ккал)=13,75М+5Р-6,75В+66,77 (для мужчин)
ДОО (ккал)=6,56М+1,85Р+4,67В+65,09 (для женщин),
где М - вес в кг, Р - рост в см, В - возраст в годах.
10. ДМОК (л/мин)=ДОО/281.
11. срДМОК=ДМОК+(0,2*ДМОК).
12. Отклонение МОК от срДМОК (%)=(МОК-срДМОК)/срДМОК.
Анализ полученных данных проводят в 3 этапа:
1-й этап - устанавливают подтип гемодинамики по данным отклонения МОК от срДМОК - гиперкинетический, эукинетический, гипокинетический
Гиперкинетический - если отклонение МОК от срДМОК более чем на 30%
Эукинетический - от -30% до +30%
Гипокинетический - менее чем на -30%
2-й этап - устанавливают подтип гемодинамики по данным ЧСС:
Тахисистолический - если ЧСС больше 90 в мин
Нормосистолический - если ЧСС от 60 до 90 в мин
Брадисистолический, если ЧСС меньше 60 в мин
3-й этап - устанавливают подтип гемодинамики по соотношению КОУ/ОПСС:
с преобладанием жесткости артериальной системы, если больше 1,
с преобладание периферического сосудистого сопротивления, если равно или меньше 1.
Сочетание подтипов, полученных по разным критериям, позволяет получить варианты дифференцированных подтипов гемодинамики.
Варианты дифференцированных типов гемодинамики:
Эукинетический тахисистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления
Эукинетический тахисистолический с преобладанием жесткости артериальной системы
Эукинетический нормосистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления
Эукинетический нормосистолический с преобладанием жесткости артериальной системы
Эукинетический брадисистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления
Эукинетический брадисистолический с преобладанием жесткости артериальной системы
Гиперкинетический тахисистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления
Гиперкинетический тахисистолический с преобладанием жесткости артериальной системы
Гиперкинетический нормосистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления
Гиперкинетический нормосистолический с преобладанием жесткости артериальной системы
Гиперкинетический брадисистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления
Гиперкинетический брадисистолический с преобладанием жесткости артериальной системы
Гипокинетический тахисистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления
Гипокинетический тахисистолический с преобладанием жесткости артериальной системы
Гипокинетический нормосистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления
Гипокинетический нормосистолический с преобладанием жесткости артериальной системы
Гипокинетический брадисистолический с преобладанием периферического сосудистого сопротивления
Гипокинетический брадисистолический с преобладанием жесткости артериальной системы
Выделение гемодинамических подтипов с учетом основных параметров артериального кровообращения, таких как МОК, ЧСС, ОПСС и К, дает возможность определить основное звено в гемодинамике, ответственное за повышение артериального давления у больных с артериальными гипертензиями различного генеза. Эта совокупность приемов позволяет разработать дифференцированный подход к назначению гипотензивной терапии.
Источники информации
1. Гундаров И.А., Пушкарь Ю.Т., Константинов Е.Н. О нормативах центральной гемодинамики, определяемых методом тетраполярной грудной реографии / Тер. арх., 1983, №4, с. 26-28.
2. Шхвацабая И.К. Внутрисердечная геодинамика и клинико-патогенетические варианты течения гипертонической болезни / Кардиология, 1977, №10, с. 8-18.
3. Шхвацабая И.К., Константинов Е.Н., Гундаров И.А. / О новом подходе к пониманию гемодинамической нормы / Кардиология, 1981, №3, с. 10-14.
4. Аршакуни Р.О. Давитанидзе Н.Л. - В кн.: Систолическая гипертония в возрастном аспекте. М., 1976, с. 25-27.
5. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. М., 1979, 44 с.
6. Давитанидзе Н.Л., Ольхин В.А. - В кн.: Систолическая гипертония в возрастном аспекте. М., 1976, с. 37-41.
7. Павельски С, Завадски З. Физиологические константы в клинике внутренних болезней. М.. 1964, с. 120-121.
8. Кожарская Л.Г., Голдовская Д.Ш. - В кн.: Функциональная диагностика в детском возрасте. София, 1979. - 209 с.
9. Савицкий Н.Н. Биофизические основы кровообращения и клинические методы изучения гемодинамики М.: Медицина, 1974, 307 с.
10. Терегулов Ю.Э. Интегральные показатели центральной гемодинамики у здоровых лиц и пациентов с гипертонической болезнью в зависимости от типа гемодинамики. // Практическая медицина. - 2012, 8(64), С. 164-168.
11. Физиология человека: в 3-х томах. Т. 2. / Под ред. Р.Шмидта и Г. Тевса. - М.: Мир, 2004. - 314 с.
12. Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы (Справочник) / Под. ред. Т.С. Виноградовой. - М.: Медицина, 1986. - 416 с.
13. Кубышкин В.Ф. Кардиодинамические фазовые синдромы, Киев, Здоров′я, 1983. - 192 с.
14. Патент РФ №2373843 А61В, 5/02, БИ №33, 2011 г.
15. Антонов А.А. Гемодинамика для клинициста (физиологические аспекты). Аркомис-Профи ТТ. 2004. 99 с.