2 курс / Нормальная физиология / Вегетативные_пароксизмальные_состояния_и_терморегуляция_организма

мы, взаимосвязанной с регуляцией образования воды и возникающем показателем вязкости крови.

Выделение воды увеличивается тогда, когда изменением содержания натрия в моче невозможно уже сохранить его нормальное количество на килограмм веса. В пользу этого говорит тот факт, что между суточным диурезом и количеством натрия на килограмм веса фактически нет корреляции (г=0,53). К тому же между объемом внеклеточного сектора и суточным диурезом также нет линейной корреляции

(г=0,069).

Таким образом, изменения в содержании количества натрия на килограмм веса регулируются лишь концентрацией натрия в моче, а изменения диуреза в связи с концентрацией натрия в моче, видимо, регулируются уже только изменениями концентрации натрия в плазме с участием тромбин-плазминовой системы, определяющей высокий коэффициент корреляции между количеством выделяемого натрия на килограмм веса в сутки с суточным диурезом и концентрацией натрия

вмоче. Показатели, как уже указывалось выше, находятся в прямой линейной связи. Если объем внеклеточного сектора и суточный диурез не находятся в линейной корреляционной связи, то количество циркулирующей плазмы и диурез связаны между собой, и коэффициент корреляции превышает критическую величину (г=0,387). При этом заслуживает внимания отрицательный характер корреляции, т.е. чем больше объем циркулирующей плазмы, тем меньше диурез и наоборот.

Известно, что именно плазма является той частью внеклеточного сектора, которая приходит в непосредственный контакт с нефроном. Тромбин-плазминовая система, изменяя функциональное состояние нейрона, определяет количество воды и объем плазмы и таким образом регулирует показатель гематокрита. По-видимому, активную роль

вэтом играет именно нефрон, функцию которого определяет тромбинплазминовая система, а объем плазмы играет пассивную роль. Это безусловно относится к контингенту обследованных больных. У нас нет оснований считать, что таким же образом регулируется диурез и у здоровых людей.

Одинаковая корреляционная связь обнаруживается между количеством циркулирующей плазмы и количеством выделяемого натрия на килограмм веса. Заслуживает внимания тот факт, что имеется почти достоверная линейная корреляция между суточным диурезом и онкотическим давлением (г= –0,238).

Значение онкотического давления в регуляции водного диуреза подтверждается тем, что макромолекулярные растворы, увеличивая онкотическое давление, способствуют возрастанию диуреза (Brod,

111

Hamburger, Э.Керпель-Фрониус и др.). На суточный диурез влияет и концентрация натрия в плазме (г = 0,211).

Коэффициент корреляции между суточным диурезом и количеством выделяемого натрия на килограмм веса является весьма достоверным и равен 0,606. Учитывая способ определения, следует отметить, что суточные потери натрия (почками) зависят как от суточного диуреза, так и от концентрации натрия в моче. Между этими двумя показателями корреляционной связи нет (г= –0,007). Это подтверждает известную закономерность выделительной функции почек, заключающуюся в том, что концентрация и разведение являются самостоятельными функциями, т.е. механизмы осмотического клиренса и выделения воды фактически не зависят друг от друга. Учитывая тесную корреляцию между концентрацией натрия в моче и суточным его выделением на килограмм веса (r67=0,719), а также тесную корреляцию между количеством циркулирующей плазмы и концентрацией натрия в моче (r = –0,387), можно предположить, что, зная величины концентрации натрия и суточное его выделение на килограмм веса, представляется возможным вычислить количество плазмы на килограмм веса (с определенной допустимой ошибкой). Имея 8 показателей (пять активных точек и атмосферное давление, а также показатели концентрации азота и кислорода), нами были определены 28 коэффициентов корреляции. Такое число коэффициентов корреляции и позволяет применить к ним метод корреляционных плеяд (П.В.Терентьев,1925г.). Согласно его данным, корреляционные плеяды составляют группы коэффициентов корреляции, концентрирующиеся вокруг одного из них, которые называются центром плеяды.

Среднее арифметическое значение коэффициентов корреляции по отношению к центру является наибольшим. Мы группировали коэффициенты корреляции вокруг каждого из 8 показателей. Таким образом, были получены 7 групп и вычислено среднее арифметическое в каждой группе.

Ниже приводим значение средних данных каждой группы (табл.

2-5).

Таблица 2-5

Средние коэффициенты корреляции

Из данных табл. 2-5 видно, что наибольший средний коэффициент корреляции (превышающий критическую величину) в группе, цен-

112

тром которой является суточное выделение натрия на килограмм веса, и, следовательно, он образует корреляционную плеяду.

Согласно исследованиям П. В. Терентьева, центры корреляционных плеяд являются автономными и могут служить таксономическими признаками. В нашем случае суточное выделение натрия является автономным показателем, и, видимо, по его величине можно распределить обследованных нами больных на определенные категории.

Согласно этой методике мы составили определитель коэффициентов линейной корреляции на основании составленного алгола. Ниже приводим определитель (табл. 2-6).

По этому алголу Х8, т.е. количество выделяемого натрия на килограмм веса в сутки, является центром, вокруг которого группируются наиболее высокие коэффициенты корреляции.

Таблица 2-6

Определитель коэффициентов линейной корреляции

Общая сумма коэффициентов корреляции, сгруппированных вокруг Х8, составляет 1,953, а средняя величина — 0,488. Вторым центром можно считать Х3 — количество циркулирующей плазмы на килограмм веса. Поскольку сумма коэффициентов корреляции, сгруппированных вокруг него, меньше предыдущей, его следует отнести к центрам второго порядка.

По-видимому, в процессе классификации больных на основании изменения морфометрических размеров головного мозга по степени изменений показателей гомеостаза внеклеточного сектора с учетом выделительной функции почек (вода и натрий) степень нарушения суточного выделения натрия на килограмм веса и количество циркулирующей плазмы также на килограмм веса имеют первостепенное значение, причем первый больше, чем второй.

Рассматривая вышеприведенный алгол, следует отметить, что самый высокий коэффициент корреляции между X7 и X5. Достаточно высокий коэффициент еще имеется между Х3 и Х7. В связи с этим представляется возможным дать количественную оценку линейной корреляции между количеством плазмы на килограмм веса, с одной стороны, и количеством суточного выделения натрия на килограмм

113

веса и его концентрацией в моче, с другой стороны, т.е. определить коэффициент линейной множественной корреляции между Х3, Х7 и Х8. Было найдено r378=0,524 (Р<0,00001), при критической величине 0,,52. Другими словами, связь между количеством циркулирующей плазмы на килограмм веса и остальными двумя показателями значительно теснее, когда эти показатели взяты вместе (множественная корреляция), чем в случае определения простой линейной корреляции.

Суточное выделение натрия находится в тесной корреляционной связи с суточным выделением мочи (r = 0,606), и поэтому можно было предполагать, что оно имеет какую-то связь сложного характера с количеством циркулирующей плазмы, определяемой реологическими особенностями крови. (103, 105, 119, 121, 129, 139, 150, 168, 170, 172).

Представляет интерес определение коэффициентов множественной корреляции между количеством циркулирующей плазмы, с одной стороны, и суточным диурезом на килограмм веса, концентрацией натрия в моче с суточным выделением натрия на килограмм веса — с другой,

— r3678. Этот коэффициент оказался равным 0,636. При сравнении имеется увеличение по отношению к r378 =0,524. Однако разница оказалась статистически недостоверной. Следовательно, прибавление к расчетам суточного диуреза фактически ничего не меняет. В таком случае интересно выявить, достоверно ли увеличение коэффициента множественной корреляции (r378 =0,524) по отношению к коэффициентам простой корреляции (r37 и r38)? При сравнении оказалось, что достоверное различие имеется только по отношению к коэффициенту корреляции между количеством циркулирующей плазмы и суточным выделением натрия (U=2,42; Р<0,05). Относительно коэффициента корреляции между количеством циркулирующей плазмы и концентрацией натрия в моче разница статистически недостоверна (U=l,2; Р>0,05). Однако, если сравнить этот коэффициент с последним коэффициентом множественной корреляции (r3678= 0,636), разница статистически достоверна (U=2,46; Р<0,05). По-видимому, с учетом всех трех показателей выделительной функции почек, их совместная корреляция с количеством циркулирующей плазмы больше, чем в том случае, если мы изучаем корреляцию попарно. Другими словами, каждый из этих показателей выделительной функции почек дает определенную информацию относительно количества циркулирующей плазмы, и, наоборот, исключение какого-либо из них уменьшает эту информацию.

Количество циркулирующей плазмы на килограмм веса является объемным показателем, определение которого представляет некоторые сложности. В таком случае получение достаточной информации в

114

отношении этого показателя могут дать суточный диурез, концентрация натрия в моче и его суточная экскреция.

В такой же степени представляет интерес вопрос о том, какую же информацию эти показатели могут давать относительно другого объемного показателя — объема внеклеточного сектора. Из табл. 2-3 видно, что объем внеклеточного сектора не находится фактически в линейной корреляции с показателями выделительной функции почек

(r16= –0,004; r17 = 0,003; r18==0,003), при критической величине (г =

0,258). В то же время обнаруживается высокая корреляция между этим показателем и количеством натрия во внеклеточной жидкости на килограмм веса (г = 0,836). При определении этого же коэффициента корреляции в условиях распределения вариант по группам (см. факториальный анализ), он равен 0,925, что дает основание с большой вероятностью предполагать наличие линейной корреляции в такой ступени, что связь между этими величинами можно выразить уравнением первой степени. Для подтверждения этого предположения высчитывался коэффициент линейности и его ошибки по Л.П.Чебышеву. Первый оказался равным 0,056, а второй — 0,074. Поскольку ошибка коэффициента больше его истинной величины, связь между величинами является линейной, и ее можно описать корреляционным отношением 1-й степени. Кроме того, произведя группировку вариант с учетом возможно максимальной информации (число групп = log2 n+1), мы получили коэффициент линейной корреляции, равный 0,963, а корреляционное отношение =0,962, т.е. фактически между этими двумя показателями нет разницы, что еще раз свидетельствует о возможности описания связи между объемом внеклеточного сектора и количеством натрия на килограмм веса корреляционным уравнением первой степени. Поскольку коэффициент корреляции положительный, изменения, допустим, количества натрия на килограмм веса, являются прямо пропорциональными колебаниям объема внеклеточного сектора. Другими словами, при уменьшении количества натрия на килограмм веса не будет ошибкой считать, что уменьшился в такой же степени объем внеклеточного сектора. Учитывая вышеизложенное, можно считать, что если показатели выделительной функции почек будут давать достаточную информацию относительно количества натрия во внеклеточном секторе на килограмм веса, то эта информация будет относиться в такой же степени и к объему внеклеточного сектора.

Средняя величина коэффициента корреляции равна 0,579. Была вычислена величина коэффициента множественной корреляции количества натрия на килограмм веса с показателями выделительной функции почек, оказавшаяся равной 0,935 (r5678 =0,935). Следовательно, имеется значительное увеличение коэффициента корреляции,

115

приближающегося к единице. По-видимому, в таком случае взаимосвязь между количеством натрия на килограмм веса, с одной стороны,

ипоказателями выделительной функции почек — с другой, можно описать множественным корреляционным уравнением первой степени. Становится ясно, что использованные нами три показателя выделительной функции почек совместно дают почти полную информацию относительно количества натрия на килограмм веса. Так как последнее связано с объемом внеклеточного сектора линейным уравнением, то полученная информация от показателей выделительной функции почек в такой же мере и с такой же точностью относится и к объему внеклеточного сектора. Это почти полная информация, поскольку коэффициент множественной корреляции мало чем отличается от единицы, которая постоянно наблюдается при изучении отношения температурных показателей сонных артерий между собой и к показателям температур подмышечных областей. Данное положение можно доказать и вычислением теоретико-информационного коэффициента корреляции, который равен 0,922, приближаясь, таким образом к единице. Следовательно, это еще раз подтверждает, что изучаемые нами три показателя выделительной функции почек на основании анализа температурных показателей при их нормальном функционировании совместно дают почти полную информацию как относительно количества натрия на килограмм веса, так и относительно объема внеклеточного сектора. При таких обстоятельствах суждения относительно изменений объема внеклеточного сектора будут справедливы в том случае, если будут учитываться все три показателя. То же самое следует сказать относительно дефицита или избытка натрия во внеклеточном секторе.

Вышеизложенное свидетельствует о том, что один какой-либо показатель выделительной функции почек, изучаемый нами (Х6, Х7, Х8)

иотдельно взятый, дает полную информацию относительно объема внеклеточного сектора, объема циркулирующей плазмы и количества натрия во внеклеточном секторе на килограмм веса.

Различные показатели гомеостаза внеклеточного сектора обладают большой самостоятельностью один по отношению к другому (коэффициенты корреляции очень малые — Берг). Безусловно, из этого делает исключение система — объем внеклеточного сектора и количества натрия в нем на килограмм веса, которые, как мы говорили, находятся почти в функциональной линейной связи. К этому можно добавить еще связь между онкотическим давлением и концентрацией натрия в плазме (г = 0,233-0,05>Р>0,01). Следовательно, показатели гомеостаза, изменяясь, фактически не могут отразиться на остальных. Например, объем циркулирующей плазмы, очевидно, не отражается

116

на онкотическом давлении и на концентрации натрия в плазме и наоборот. То же самое можно сказать и относительно объема внеклеточного сектора и циркулирующей плазмы, концентрации натрия в плазме и количества натрия на килограмм веса и др. Однако, исходя из концепции о взаимосвязи различных звеньев какой-либо системы живого организма, с этим трудно согласиться.

Отсутствие достоверной линейной корреляции еще не означает отсутствие связи, которая может иметь нелинейный характер. Кроме того, следует учесть, что нередко влияние одного или нескольких факторов нарушает обычно линейный характер связи между двумя показателями. Например, возможно, что между объемом внеклеточного сектора и объемом циркулирующей плазмы существует корреляция, может быть даже линейная, однако влияние других показателей гомеостаза не позволяет ее обнаружить. Разрешить этот вопрос можно или путем вычисления частичной корреляции, или используя факториальный анализ, результаты которого будут изложены ниже.

2.6. Блок – схема регуляции центральной гемодинамики.

Формально рассмотренные выше исходные положения могут быть представлены в виде упрощенной блок-схемы модели регуляции центральной гемодинамики, в основу которой заложен принцип слежения за величиной артериального давления посредством изучения ниже приведенных показателей :

Количество внеклеточной воды на килограмм веса (X1). Концентрация натрия плазмы в мэкв/л (Х2). Количество плазмы на килограмм веса (Х3). Онкотическое давление (Х4).

Количество натрия на килограмм веса (X5). Суточный диурез на килограм веса (Х6). Концентрация натрия в моче (Х7).

Суточное выделение натрия в мэкв/л на килограмм веса (Х8). Процесс анализа схематически представлен на рис.2.1. В качест-

ве отдельных блоков здесь выделены: объект управления – сердечнососудистая система и регулятор – сердечный и сосудодвигательный центры. Внутри блока объекта управления приведены статические зависимости основных гемодинамических переменных (минутного объема сердца, средних величин артериального и венозного давления) от параметров, характеризующих насосную способность сердца и рези- стивно-емкостные свойства сосудистого русла. Эти параметры являются выходными величинами (управляющими воздействиями) регуля-

117

тора и формируются таким образом, чтобы уменьшить отклонение артериального давления от некоторого «желаемого» уровня (задающей величины). Возмущающими воздействиями на объект управления (А) могут быть частично или полностью независимые от регулятора изменения любого из параметров, описанных ранее как управляющие воздействия (общее периферическое сопротивление, насосная способность сердца, емкость сосудистого русла), а также общий объем крови.

Рис.2.1.

Блок-схема модели регуляции центральной гемодинамики: А — возмущающее воздействие (суммарный показатель пяти температур-

ных точек); У — изменение общего объема крови (перифериче-

ский состав крови); X* — задающая величина; Х(Ра) — информация барорецепторов о величине артериального давления (Ра), РS — общее периферическое сопротивление; а, а — насосные коэффициенты (температурные показатели подмышечных впадин слева и справа) – правого и левого желудочков;U — суммарный ненапряженный объем крови;Q} — минутный объем крови; СS, СР, Сa, Rр — параметры, характеризующие резистивно-емкостные свойства большого и малого круга кровообращения.

Один из возможных вариантов формирования объема циркулирующей крови и его изменений при физической нагрузке рассмотрен на основе математической модели регуляции кровообращения, построенного на результатах сравнения допплеровского УЗИ исследования портального и селезеночного кровотока и данных, полученных с помощью программно-аппаратного комплекса немнвазивного метода определения формулы крови (табл. 2-7).

118

Таблица 2-7

Результаты сравнения допплеровского УЗИ и прибора А2МП у больных циррозом печении хроническим гепатитом (n=74) в зависимости от температурных показателей активных точек

Рассмотрению динамики температурных показателей в их взаимосвязи регуляции объема циркулирующей плазмы и крови на килограмм веса на килограмм веса в зависимости от морфометрических размеров селезеночной и портальной вены, а так же изменения объемной и линейной скорости кровотока в этих областях, регуляции натрия на килограмм веса, суточного диуреза на килограмм веса, онкотического давления и их воздействия на регуляцию сердечнососудистой системы мы уделяем особое внимание (57, 117, 131, 132, 135). Исследуемые установившиеся режимы наступают через 2 – 3

119

минуты после стабилизации температурных показателей, когда заканчиваются быстрые переходные процессы, вызванные изменениями качества дыхания и возмущением гемодинамики и рефлекторными реакциями из зоны каротидного синуса и абдоминальной области. Рассматриваемые нами температурные переменные и параметры кровообращения устанавливаются на некоторых уровнях, изменения которых в течение, по крайней мере,7 – 10 минут, как правило, не превышают погрешности изменений. Такое представление о статике кровообращения согласуется с принятыми во многих работах временными интервалами при исследовании центральной регуляции сердечно-

сосудистой системы (23, 36, 41, 57, 61, 73, 94, 122, 139, 150, 160, 163, 172, 178, 185, 193, 209, 244, 245, 251, 257, 268, 305, 307, 310).

Изменение общего объема крови и его связь с изучаемыми показателями белкового и водного обмена на основании анализа температурных показателей изучаемых точек было выбрано в качестве возмущающего воздействия по следующим соображениям: это воздействие признано идентичным изменению системного давления. (150, 152, 154, 155, 156, 157). По данным исследования математической модели неуправляемой сердечно-сосудистой системы, относительная чувствительность гемодинамических переменных к изменению общего объема крови самая высокая, и в широких пределах они являются линей-

ной функцией V∑.(175, 176, 179, 192, 223, 235, 246, 257, 295, 299, 310).

В качестве «выходных» гемодинамических переменных рассматривали минутный объем крови, среднее артериальное и венозное давление. Вычисляли параметры, характеризующие управляющие воздействия центральной нервной системы на сердечно-сосудистую систему, — общее периферическое сопротивление Rs = (Ра - Рv)/Q, коэффициент функциональной способности сердца а = Q/(Рv - Po), где Ро – внутриплевральное давление, и частоту сердечных сокращений.

Если теоретические рассуждения о принципе управления кровообращением, приведенные выше, верны, то в норме при существенных изменениях общего объема крови система управления кровообращением будет стремиться уменьшить изменения средней величины артериального давления, вызванные возмущением. Причем уровень средней величины артериального давления при физической нагрузке будет выше, чем в покое (при этом изменяются частота дыхания и пульс). Эти изменения сопровождаются, как правило, уменьшением температурных показателей абдоминальной области и увеличением температурных показателей области каротид. При заторможенном центральном управлении (на операциях с применением наркоза) механизм формирования артериального давления изменен, так как при неизменной частоте дыхания частота пульса постоянно меняется.

120