Аннотация
Список литературы
Анализ и обсуждение результатов исследования у 121 испытуемого пульсовых волн (ПВ) давления и ПВ потока, реакции артериальных сосудов на изменения гемодинамики при прохождении по ним ПВ, а также данных литературы, дают основание для формулирования следующих предположений: – ПВ давления, запасают энергию сокращающегося миокарда в виде градиента давления. Часть энергии фронта ПВ давления затрачивается на её распространение по стенке артерии, а другая часть, вероятно, трансформируется в волну потока, способствуя продвижению некоторого объёма крови в артерии;– в параметрах ПВ закодирована разнообразная информация о работе сердца (частота сокращений сердца, ритм, ударный объём крови), о состоянии гемодинамики (величины и динамика изменения артериального давления крови, объём, скорость кровотока, свойства крови), реакции сосудов на их изменения (сужение, расширение); – продолжительность времени запаздывания пульсовых волн относительно фаз возбуждения миокарда и сердечного цикла, отражает направленность реакции артериальных сосудов на быстрое увеличение артериального давления и притока в них крови. В этих условиях удлинение времени запаздывания и уменьшение скорости пульсовых волн, свидетельствуют о расслаблении гладких миоцитов стенки артерий и их расширении. Укорочение времени запаздывания и увеличение скорости;– о реакции сужения артериальных сосудов;
Ключевые слова:
пульсовые волны, пульсовая волна давления, пульсовая волна потока, отражённые волны, скорость распространения пульсовых волн, реакции сосудов.
Рulse waves. role in the implementation and regulation of hemodynamics
Based on the analysis and discussion of the results of this study pulse pressure waves and pulse flow waves, the reaction of arterial vessels to changes in hemodynamics when pulse waves pass through them, as well as literature data, the following assumptions can be made: – pulse pressure waves store the energy of the contracting myocardium in the form of a pressure gradient. Part of the energy of the pulse pressure wave front is spent on its propagation along the artery wall. Another portion of the pulse pressure wave energy is probably converted into a pulse flow wave, promoting the movement of a certain volume of blood into the artery; – the duration of the delay time of pulse waves relative to the phases of myocardial excitation and the cardiac cycle reflects the direction of the arterial vessels reaction to a rapid change in arterial blood pressure and blood flow to them. Under these conditions an increase in the delay time and a decrease in the velocity of pulse waves propagation indicate on relaxation the smooth myocytes of the arterial wall and vessel expansions. The delay time shortening and increase in the velocity propagation indicate on the reaction of narrowing arterial vessels.– pulse wave parameters encode a variety of information about the work of the heart (heart rate, rhythm, and stroke volume), the state of hemodynamics (blood pressure level and the dynamics of its changes, blood volume, blood flow velocity, and blood properties), and vessels reaction to their changes (constriction or dilation);
Keywords
pulse waves, pulse pressure wave, pulse flow wave, reflection waves, pulse waves propagation velocity, reaction of arterial vessels.
-
1. Obata, Y., Mizogami M., Nyhan D., et al. Pilot Study: Estimation of Stroke Volume and Cardiac Output from Pulse Wave Velocity // PLoS One. – 2017. – № 12(1). – Р. e0169853. doi: 10.1371/journal.pone.0169853. 2. Emrany, S., Saponas T. S., Morris D. et al. A Novel Framework for Pulse Pressure Wave Analysis Using Persistent Homology // IEEE. – 2015. – № 22(11). – Р. 1879–1883. doi: 10.1109/ЛСП.2015.2441068. 3. Stoner, L. Guidelines for the use of pulse wave analysis in adults and children // J atherosclerosis and thrombosis. – 2013. – № 20(4). – Р. 304–406. 4. Ben-Shlomo, Y., Spears M. O, Boustred C. et al. Aortic pulse wave velocity improves cardiovascular event prediction: an individual participant meta-analysis of prospective observational data from 17,635 subjects // J Am Coll Cardiol. – 2014. – Vol. 63. – Р. 636–646. 5. Emrani, S., Saponas T. S., Morris D. and H. Krim. A Novel Framework for Pulse Pressure Wave Analysis Using Persistent Homology // IEEE Signal Processing Letters. – 2015. – № 22(11). – P. 1879–1883. doi: 10.1109/LSP. 2015.244106. 6. Парфёнов, А. С. Экспресс-диагностика сердечно- сосудистых заболеваний // Мир измерений. – 2008. – № 6. – P. 74–82. 7. Антипов, Н. О. Программный комплекс для совместного анализа сигналов ЭКГ и фотоплетизмограммы. – СПб.: ГЭТУ «ЛЭТИ», 2019. 8. Fan, Z., Zhang G., Liao S. Pulse Wave Analysis 2011. doi: 10.5772/22600. 9. Stettler, C., Niederer P., Anliker M. Theoretical ana- lysis of arterial hemodynamics including the influence of bifurcations. Part I: Mathematical model and prediction of normal pulse patterns // Ann Biomed Eng. – 1981. – № 9. – P. 145–164. 10. Фролов, А. В., Сидоренко Г. И., Воробьёв А. П. и др. Прямая и отражённая пульсовые волны: методы исследования. – Минск: РНПЦ «Кардиология», 2008. 11. Stojadinović, B., Tenne T., Zikich D. et al. Effect of viscosity on the wave propagation: Experimental determination of compression and expansion puls ewave velocity in fluid-fill elastic tube // J Biomech. – 2015. – № 48(15). – P. 3969–3974. 12. Mynard, M. P., Kondiboyina A., Kowalski R. et al. Measurement, Analysis and Interpretation of Pressure/ Flow Waves in Blood Vessels // Front. Physiol, Sec. Vasc. Physiol. – 2020. – № 11. doi: org/10.3389/fphys. 2020.0105. 13. Guyton, A. C., Hall J. E. Textbook of medical physiology // Elsevier Inc. – 2006. 14. Khoshdel, A., Thakkinstian A., Carney S. et al. Estimation of an age-specific reference interval for pulse wave velocity: meta-analysis // J. of Hypertension. – 2007. – № 24. – P. 1231–1237. culation // Crit Care. – 2016. – № 20. – P. 319. doi: 10.1186/s13054-016-1485-0. 15. Díaz, A., Galli C., Tringler M. et al. Reference Values of Pulse Wave Velocity in Healthy People from an Urban and Rural Argentinean Population. Article ID 653239. – 2014. doi: org/10.1155/2014/653239. 16. Кубарко, А. И., Мансуров В. А., Светличный А. Д., Рагунович Л. Д. Распространение пульсовой волны по малым сосудам: результаты измерений и подходы к моделированию // Неотложная кардиология и кардиоваскулярные риски. – 2020. – № 4(2). – С. 1037–1044. 17. Luc, M., Van Bortel, Laurent S., Boutouyrie P. et al. Expert consensus document on the measurement of aortic stiffness in daily practice using carotid-femoral pulse wave velocity // J Hypertens. – 2012. – № 30(3). – P. 445–448. doi: 10.1097/HJH.0b013e32834fa8b0. 18. Spronck, B., Terentes-Printzios D., Avolio A. P. et al. Recomendations for validation of noninvasive arterial pulse wave velocity measurement devices // Hypertension. – 2024. – Vol. 81. – P. 183–192. doi: org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.123.21618. 19. Andreozzi, E., Sabbadini R., Centracchio J. et al. Multimodal Finger Pulse Wave Sensing: Comparison of Force cardiography and Photoplethysmography Sensors // Sensors. – 2022. – № 22. – P. 7566. doi: org/10.3390/ s22197566. 20. Wang, H., Wang L., Sun N. et al. Quantitative Comparison of the Performance of Piezoresistive, Piezoelectric, Acceleration and Optical Pulse Wave Sensors // Front. Physiol. – 2020. – № 14. – P. 1563. 21. Westerhof, N. An artificial arterial system for pum- ping hearts // J. Applied Physiology. – 1971. – № 31. – Р. 776–781. 22. Xao, H., Liu D., Avolio A. P. et al. Estimation of Stroke Volume from radial pulse waveform by artificial neural network // Computer method sand programs in biomedicine. – 2022. – Vol. 218. – P. 106738. doi. org/10.1016/ jcmpd.2022.106738. 23. Nicholson, D. W. Shock Wave Propagation. In Shock Waves in Condensed Matter. Handbook of Shock Waves. 2oo1. ttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ B9780444869043500336. 24. Смирнов, В. М. и др. Физиология человека; под ред. В. М. Смирнова. – М., 2012. 25. Matsukawa, K., Ishii K., Kadowaki K. et al. Discharges of aortic and carotid sinus baroreceptors // J Physiol Sci. – 2014. – Vol. 64. – P. 291–303. 26. Шмидт, Р., Тевс Г. Физиология человека: в 3 т. – М.: Мир, 2010. 27. Aaljaer, Ch., Nisson H., De Mey J. G. R. Sympathetic and sensory-motor nerves in peripheral small arteries // Physiol Rev. – 2021. – № 101(2). – P. 485–544. 28. Safar, M. E., Lacolley P. Disturbance of macro- and microcirculation: relations with pulse pressure and cardiac organ damage // Am J Physiol Heart Circ Physiol. – 2007. – Vol. 293. – P. H1–H7. doi: 10.1152/ajpheart. 00063.2007. 29. Haines, L., Villalba N., Sackheim A. M. et al. Myogenic tone contributes to the regulation of permeability in mesenteric microvessels // Microvasc Res. – 2019. – Vol. 125. – P. 103873. doi: 10.1016/j.mvr.2019.04.003. 30. Jacob, M., Chappell D., Becker B. Regulation of blood flow and volume exchange across the Microcir- 31. Meininger, G. A., Davis M. J. Cellular mechanisms involved in the vascular myogenic response // Am J Physiol. – 1992. – Vol. 263(3Pt2). – P. H647–59. doi: 101152/ ajpheart.1992.263.3.H647-59. 32. Schubert, R., Mulvany M. J., Schubert R. et al. The myogenic response: established facts and attractive hypotheses // Clin Sci (Lond). – 1999. – № 96(4). – P. 313–26. 33. Duncker, D. J., Bache R. J. Regulation of Coronary Blood Flow During Exercise // Physiol Rev. – 2008. – Vol. 88. – Р. 1009–1086. doi: 10.1152/physrev.00045.200. 34. Rizzoni, D., De Ciuceis C., Massimo Salvetti M. et al. Interactions between macro- and micro-circulation: are they relevant? // High Blood Press Cardiovasc Prev. – 2015. – № 22(2). – Р. 119–28. 35. D'Angelo, G., Meininger G. A., D'Angelo G. et al. Transduction mechanisms involved in the regulation of myogenic activity. Hypertension. – 1994. – № 6(2). – Р. 1096–105. doi: 10.1161/01.hyp.23.6.109. 36. Nagaoka, T., Mori F. Yoshida A. Retinal Artery Response to Acute Systemic Blood Pressure Increase during Cold Pressor Test in Humans Investigative Ophthalmology & Visual Science. – 2002. – Vol. 43. – Р. 1941–1945. 37. Davies, P. F. Flow-Mediated Endothelial Mecha- notransduction // Physiol. Rev. – 1995. – Vol. 75. – Р. 519–560. 38. Lamontagne, D., Pohl U., Busse R. Mechanical deformation of vessel wall and shear stress determine the basal EDRF release in the intact coronary vascular bed // Circ. Res. – 1992. – № 70. – Р. 123–130. 39. Ganong, W. F. Review of medical physiology, ed N. Y., McGraw Hill. – 2003. 40. Ulrich, S., Hilpert P., Bartel S. H. Ueber die atmungs function des blutes von spitz mausen, weissen mausen und syrischen gold hamstern // Arch Ges Physiol. – 1963. – Vol. 277. – Р. 150–165. 41. Intaglietta, M., Johnson P. C., Winslow R. M. Microvascular and tissue oxygen distribution // Cardiovascular Research. – 1996. – № 32. – Р. 632–64. 42. Nathan, C., Xie Q. W. Regulation of biosynthesis of nitric oxide // J Biol Chem. – 1994. – Vol. 269. – Р. 13725–13728. 43. Nathan, C., Xie Q. W. Nitric oxide synthases: roles, tolls, controls // Cell. – 1994. – Vol. 78. – Р. 915–918. 44. Кубарко, А. И., Фираго В. А. Физиологическая оценка результатов спектрометрии cодержания оксигемоглобина и реакции микрососудов на изменение гемодинамики // Неотложная кардиология и кардиоваскулярные риски. – 2018. – № 2(2). – Р. 358–363. 45. Бур, Е. А. Изменение относительного объёма тканевых сосудов при инарушениях локального кровотока // Мед. журнал. – 2021. – № 1. – Р. 126–131. 46. Pohl, U., Cor de Wit. A Unique Role of NO in the Control of Blood Flow // News Physiol. Sci. – 1999. – № 14. – Р. 74–80. 47. Moncada, S., Palmer R. M., Higgs E. A. Nitric oxide: physiology, pathophysiology, and pharmacology // Pharmacol Rev. – 1991. – № 43(2). – P. 109–142. 48. Kelm, M. Nitric oxide metabolism and breakdown. Biochemica et Biophysica Acta (BBA) // Bioenergetics. – 1999. – Vol. 1411(2–3). – P. 273–289.
49. Шабаров, А. В., Галенко А. С., Успенский Ю. П. и др. Методы диагностики эндотелиальной дисфункции // Бюллетень сибирской медицины. – 2021. – № 2092. – Р. 202–209. URL: https//doi.org/10.20538/1682-03632021-2-202-209. 50. Кубарко, А. И., Бур Е. А. Изменение скорости распространения пульсовой волны по артериальным сосудам при нарушении гемодинамики // Здравоохранение. – 2021. – № 5. –Р. 29–36. 51. Obata, Y., Mizogami M., Singh S. et al. The Effects of Hemodynamic Changes on Pulse Wave Velocity in Cardiothoracic Surgical Patients // BioMed Res Internat. – 2016. Article ID 9640457. 52. Гайшун, Е. И., Гайшун И. В. Зависимость скорости распространения пульсовой волны в общей сонной артерии от частоты сердечных сокращений и пульсового давления у мужчин с артериальной гипертензией // Известия НАН Беларуси. Серия Мед. наук. – 2015. – № 1. – Р. 32–3. 53. Armild, A. C., Raj S. R. Orthostatic hypotension. A practical approach to investigation and management // Canad J Cardiol. – 2017. – № 33(12). – Р. 1725–1728. 54. Santis, Paolo De, Chiara De Fazio, Franchi F. et al. Incogerence beteen systemic hemodynamic and microcirculatory response to fluid challenge in clinically ill patients // J Clin. Med. – 2021. – № 10(3). – Р. 507. doi: 10.3390/ jcm10030507. 55. Ince, C. Hemodynamic coherence and the rationale formonitoring the microcirculation // Critical Care. – 2015. – № 19(S8). – Р. 1–13. 56. Кубарко, А. И. Микроциркуляция: регуляция кровотока в сосудах микроциркуляторного русла // Здравоохранение. – 2019. – № 9. – Р. 11–23. 57. Попыхова, Э. Б., Степанова Т. В., Лагутина Д. Д. и др. Роль сахарного диабета в возникновении и развитии эндотелиальной дисфункции // Проблемы эндокринологии. – 2020. – № 66(1). – Р. 47–55. URL: https://doi. org/10.14341/probl12212.