УДК 612.13:611.1
ЗАВИСИМОСТЬ ГЕМОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВНУТРЕННИХ СОННЫХ АРТЕРИЙ ЧЕЛОВЕКА ОТ ВОЗРАСТА И ПОЛА
© 2014 г. О. В. Филатова, А. А. Сидоренко, Ю. Ю. Скоробогатов
Алтайский государственный университет, Барнаул E-mail: ol-fil@mail.ru Поступила в редакцию 25.12.2013 г.
Проведено ультразвуковое исследование диаметра, линейной скорости и сопротивления внутренних сонных артерий 647 человек обоего пола в возрасте от одного года до 74 лет. Дополнительно рассчитывались напряжение сдвига и число Рейнольдса. В периоде от раннего детства до подросткового возраста и от первого зрелого до пожилого возраста происходит увеличение диаметра внутренних сонных артерий. Наблюдаются фазы повышения сосудистого сопротивления к периоду первого детства, подростковому и пожилому возрасту. Объемная скорость кровотока имеет относительно стабильные параметры до юношеского периода, затем снижается к пожилому возрасту. Средняя линейная скорость, напряжение сдвига и число Рейнольдса с возрастом прогрессивно снижаются в два раза. Для внутренних сонных артерий характерен ламинарный поток крови с локальными завихрениями на начальных этапах постнатального онтогенеза. Величина диаметра внутренних сонных артерий, индекса сосудистого сопротивления, объемной скорости кровотока в большинстве возрастных периодов у лиц мужского пола выше, чем у лиц женского пола. Напряжение сдвига в обеих внутренних сонных артериях во всех изученных возрастных периодах симметрично и не имеет половых различий.
Ключевые слова: внутренние сонные артерии, объемная скорость, линейная скорость кровотока, напряжение сдвига, число Рейнольдса.
Б01: 10.7868/8013116461405004Х
Несмотря на значительные достижения в изучении гемоциркуляции в бассейнах наружных и внутренних сонных артерий, в современной физиологии еще не решен целый ряд вопросов, часть из которых даже не ставилась для обсуждения. Анализ литературы по теме исследования показал, что до сих пор нет работ, комплексно освещающих морфометрические и гемодинами-ческие показатели во внутренних сонных артериях. Имеющиеся в литературе сведения, касающиеся морфометрических параметров шейной части внутренней сонной артерии от юношеского периода до старческого возраста, получены на ауто-псийном материале [1]. Отсутствуют данные о морфометрических параметрах экстракраниальной части внутренних сонных артерий в возрастные периоды от грудного до юношеского возраста. При изучении гемодинамических параметров внутренних сонных артерий либо исследовался широкий возрастной диапазон без учета пола и локализации артерии [2], либо рассматривалась асимметрия кровотока, но при этом не учитывался пол и принадлежность человека к определенному возрастному периоду [3—6]. Использование различных схем возрастной периодизации в ис-
следованиях многих авторов привело к сложности сопоставления результатов друг с другом [2, 5, 6]. Не изучались такие количественные характеристики кровотока во внутренних сонных артериях как величина напряжения сдвига и число Рейнольдса. Актуальность и недостаточность изученности проблемы определили цель нашей работы.
Цель настоящей работы состояла в выявлении закономерностей изменчивости размерных характеристик и гемодинамических показателей шейной части внутренних сонных артерий у лиц различного возраста с учетом пола и локализации артерии.
МЕТОДИКА
Было обследовано 647 испытуемых (334 лица женского пола и 313 лиц мужского пола). Для всех обследованных было получено информированное согласие на участие в исследовании. Данные были сгруппированы по возрастным периодам с учетом пола в соответствии со "Схемой возрастной периодизации онтогенеза человека", принятой на VII Всесоюзной конференции по пробле-
мам возрастной морфологии, физиологии и биохимии АПН СССР (Москва, 1965). Эта схема, в основе которой лежат морфофункциональные и психологические критерии, охватывает весь постнатальный онтогенез человека: новорожденный возраст — 1—10 дней; грудной возраст — 10 дней — 1 год; раннее детство — 1—3 года; первое детство — 4 года — 7 лет; второе детство — 8—12 лет мальчики, 8—11 лет девочки; подростковый возраст — 13—16 лет мальчики, 12—15 лет девочки; юношеский возраст — 17—21 год юноши, 16— 20 лет девушки; зрелый возраст: I период — 22— 35 лет мужчины, 21—35 лет женщины, II период — 36—60 лет мужчины, 35—55 лет женщины; пожилой возраст — 61—74 года мужчины, 56—74 года женщины; старческий возраст — 75—90 лет мужчины и женщины; долгожители — 90 лет и выше.
Ультразвуковые исследования внутренних сонных артерий выполнены совместно с врачом Ю.Ю. Скоробогатовым на базе ООО ПКД "Здоровье" г. Барнаул на сканере Medison SonoAce-8000. Ультразвуковое исследование внутренних сонных артерий (ВСА) осуществлялось по стандартной методике с использованием различных режимов сканирования: режима двумерной се-рошкальной эхографии (5-режим), цветового до-пплеровского кодирования (ЦДК-режим) и импульсного допплеровского режима (О-режим). Методом дуплексного сканирования были исследованы диаметр, линейная систолическая и диа-столическая скорость кровотока, индекс сосудистого сопротивления (Ri) правой (ПВСА) и левой (ЛВСА) внутренней сонной артерии. Дополнительно рассчитывалась объемная скорость потока, средняя линейная скорость, напряжение сдвига (т), число Рейнольдса.
Среднюю скорость кровотока, отражающую среднее значение скорости за сердечный цикл, рассчитывали по формуле [7]:
Vm = (Vps + 2Ved)/3,
где Vm — средняя скорость кровотока за сердечный цикл, Vps — линейная систолическая скорость кровотока, Ved — линейная диастолическая скорость кровотока. На основании данных о диаметре и средней линейной скорости мы рассчитали объемную скорость кровотока как произведение площади поперечного сечения сосуда на среднюю скорость кровотока и на величину пуль-сационного индекса [7]:
Q = яг2 х Vm х PI,
где Q — объемная скорость кровотока, г — внутренний радиус артерии, Vm — средняя скорость кровотока, PI — пульсационный индекс (PI = (Vps — — Ved)/Vm). Величину напряжения сдвига вычисляли, используя среднестатистические показате-
ли вязкости крови [8] в изученных возрастных группах по формуле [9]:
т = 4ц¥/ё,
где п — вязкость крови, V — линейная скорость потока, d — диаметр сосуда. Для оценки характера течения крови в шейной части внутренних сонных артерий рассчитали число Рейнольдса по формуле [10]:
Re = Dnn х Vm х р/п,
где Dnn — внутренний диаметр сосуда, Vm — средняя линейная скорость кровотока, р — плотность жидкости (плотность крови составляет 1060 кг/м3 [10]), п — вязкость крови.
Все результаты обработаны вариационно-статистическими методами. Рассчитывали общепринятые показатели описательной статистики и статистики вывода: среднее арифметическое (M), стандартную ошибку (m), среднеквадратическое отклонение (SD), 95% доверительный интервал (95% ДИ). Выборки данных проверяли на нормальность распределения, для чего был использован критерий Колмогорова—Смирнова при уровне значимости р < 0.05. Для определения статистической значимости различий характеристик исследуемых независимых выборок с нормальным распределением использовались параметрический критерий, i-критерий Стьюдента для независимых выборок. Различия значений исследуемых параметров считали статистически значимыми при 95% пороге вероятности (р < 0.05). 95% ДИ изменчивости признаков определяли как М ± 2m [11]. Для определения статистической значимости различий между долями использовался критерий х2 Пирсона. Статистическая обработка материала осуществлялась с использованием программных продуктов SPSS 20.0 фирмы IBM for Windows.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Зависимость от возраста. В ходе исследования гемодинамических характеристик ВСА получены средние значения параметров, распределение которых соответствовало нормальному типу. Интенсивное увеличение диаметров внутренних сонных артерий происходит от раннего детства до подросткового возраста и от второго зрелого до пожилого возраста (рис. 1). Диаметр ЛВСА достигает взрослых значений к подростковому возрасту у лиц мужского пола (рис. 1, А), а у лиц женского пола — к периоду второго детства (рис. 1, Б). Диаметр ПВСА достигает дефинитивных значений к юношескому периоду независимо от пола (рис. 1).
Изменение сосудистого сопротивления внутренних сонных артерий с возрастом имеет асинхронный характер. У мужчин наблюдаются фазы повышения к подростковому и пожилому возрас-
А
ПВСА
ЛВСА
Рис. 1. Возрастные особенности диаметра шейной части внутренних сонных артерий у лиц мужского (А) и женского (Б) пола (М, 95% доверительный интервал).
ПВСА — правая внутренняя сонная артерия, ЛВСА — левая внутренняя сонная артерия. По оси абсцисс — возрастные группы испытуемых.
ту (рис. 2, А). У женщин выявлены фазы повышения к периоду первого детства, подростковому и пожилому возрасту (рис. 2, Б).
У лиц мужского пола объемная скорость кровотока в ПВСА и ЛВСА (рис. 3, А) относительно стабильна от периода раннего детства до юношеского возраста. Далее объемная скорость прогрессивно снижается к пожилому возрасту (р = = 0.000 в ЛВСА, р = 0.004 в ПВСА). У лиц женского пола возрастная динамика объемной скорости кровотока несколько отличается слева и справа (рис. 3, Б). В ЛВСА объемная скорость потока достоверно увеличивается к периоду первого детства (р = 0.009), а затем снижается ко второму зрелому возрасту (р < 0.001). В ПВСА наблюдается снижение этого показателя, начиная с периода первого детства, к пожилому возрасту (р < 0.001). Начиная от периода второго зрелого возраста, показатель объемной скорости кровотока либо остается стабильным (ПВСА), либо возрастает к
пожилому возрасту (ЛВСА) (рис. 3, Б). В целом наблюдается снижение объемной скорости кровотока на 30% у лиц мужского пола в обеих ВСА и у лиц женского пола в ЛВСА, на 20% — у лиц женского пола в ПВСА.
Линейная скорость кровотока (пиковая систолическая и конечная диастолическая) относится к количественным (линейным) параметрам до-пплеровского анализа. Параметры пиковой систолической и конечной диастолической скоростей кровотока отражают значения скорости кровотока в конкретные периоды сердечно
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.