1 Касатова Є.Ю. 1 Туктамишев В.С. 2
1 ГБОУ ВПО «Пермський державний медичний університет ім. акад. Е.А. Вагнера »
2 ФГБОУ ВПО «Пермський державний технічний університет»
Метою даного дослідження є оцінка впливу обсягу вдихуваного повітря на внутрішньочеревний тиск. Експериментальні дослідження проведені на чотирьох жінках. Спірометріческіе показники виміряні за допомогою комп'ютерного спірометру «Спіро-Спектр» (Нейрософт, Росія). Внутрішньочеревний тиск визначалося за допомогою відеореєстрації висоти стовпчика рідини в мірній трубці системи UnometerТМ AbdoPressureТМ. Аналіз зміни внутрішньочеревного тиску в процесі дихання показав, що шукана залежність близька до лінійної. Параметри кореляційної функції при цьому залежать від ряду індивідуальних особливостей. Відносно високі внутрішньочеревний тиск в кінці видиху і індекс маси тіла визначають більш високу чутливість тиску в порожнині живота до обсягу вдихуваного повітря. Підвищення внутрішньочеревного тиску в процесі вдиху збільшує компресію органів і тканин в черевній порожнині і має враховуватися, особливо у людей з ризиком розвитку внутрішньочеревної гіпертензії.
внутрішньочеревний тиск
спірографія
внутрибрюшная гіпертензія
1. Туктамишев В.С., Безматерних В.В. Моделювання впливу внутрішньочеревного тиску на навантаження хребетного стовпа // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2014. - № 3. - С. 704.
2. Туктамишев В.С., Касатова Є.Ю., Няшин Ю.І. Дослідження залежності між тиском повітря, що видихається і внутрішньочеревним тиском людини // Російський журнал біомеханіки. - 2015. - Т. 19, № 1. - C. 73-78.
3. Туктамишев В.С., Кучумів А.Г., Няшин Ю.І., Самарцев В.А., Касатова Є.Ю. Внутрішньочеревний тиск людини // Російський журнал біомеханіки. - 2013. - Т. 17, № 1. - C. 22-31.
4. Туктамишев В.С., Соломатіна Н.В. Вплив внутрішньочеревного тиску на стан поперекового відділу хребта // Фундаментальні дослідження. - 2013. - № 8. - С. 77-81.
5. Спіро-Спектр [електронний ресурс]: - URL: http://www.neurosoft.ru/rus/product/spiro-spectrum/index.aspx (Дата звернення: 4.03.2015).
6. Achmadi-Noorbakhsh S., Malbrain ML Integration of inspiratory and expiratory intra-abdominal pressure: a novel concept looking at mean intra-abdominal pressure // Annals of Intensive Care. - 2012. - № 2. - S18.
7. Caldwell CB, Ricotta JJ Changes in visceral blood flow with elevated intraabdominal pressure // Journal of Surgery Research. - 1987. - № 43. - P. 14-20.
8. Kuntscher MV, Germann G., Hartmann B. Correlations between cardiac output, stroke volume, central venous pressure, intraabdominal pressure and total circulating blood volume in resuscitation of major burns // Resuscitation. - 2006. - Vol. 70, № 1. - P. 37-43.
9. Malbrain ML, Cheatham ML, Kirkpatrick A., Sugrue M., Parr M., De Waele J., Balogh Z., Leppaniemi A., Olvera C., Ivatury R., D'Amours S., Wendon J. , Hillman K., Johansson K., Kolkman K., Wilmer A. Results from the International Conference of Experts on Intra-abdominal Hypertension and Abdominal Compartment Syndrome. I. Definitions // Intensive Care Medicine. - 2006. - Vol. 32, № 11. - P. 1722-1732.
10. Malbrain ML, Chiumello D., Pelosi P., Bihari D., Innes R., Ranieri VM, Del Turco M., Wilmer A., Brienza N., Malcangi V., Cohen J., Japiassu A., De Keulenaer BL, Daelemans R., Jacquet L., Laterre PF, Frank G., De Souza P., Cesana B., Gattinoni L. Incidence and prognosis of intraabdominal hypertension in a mixed population of critically ill patients: A multiple-center epidemiological study // Critical Care Medicine. - 2005. - Vol. 33, № 2. - P. 315-322.
11. Obeid F., Saba A., Fath J. Increases in intra-abdominal pressure affect pulmonary compliance // Archives of Surgery. - 1995. - Vol. 130. - P. 544-548.
12. Shenansky JH, Gillenwater JY The renal hemodynamic and functional effects of external counterpressure // Surgery, gynecology & obstetrics. - 1972. - Vol. 134. - P. 253-258.
13. Surgue M. Abdominal compartment syndrome // Current opinion in critical care. - 2005. -Vol.11, № 4. - P. 333-338.
14. UnoMeterTMAbdo-PressureTM [електронний ресурс]. - URL: http://www.convatec.co.uk/faecal-management/iap-monitoring/product-range/unometer-abdo-pressure (Дата звернення: 4.03.2015).
Внутрішньочеревний тиск (ВБД) обумовлено взаємної компресією внутрішньочеревних мас і їх тиском на оболонку черевної порожнини. При цьому в органах і тканинах, що знаходяться в порожнині живота, виникають механічні напруги. Різке і стійке підвищення ВБД (внутрибрюшная гіпертензія) може стати причиною порушень в роботі органів і систем організму людини [9].
Нормальними для людини прийнято вважати значення ВБД в інтервалі від 5 до 7 мм рт. ст. [9]. У той же час норма залежить від безлічі факторів, таких як стан м'язів черевної стінки, ступінь ожиріння і т.д. У деяких випадках нормальним може вважатися і більш високий тиск.
Патологічні стани, пов'язані з негативним впливом ВБД, спостерігаються при 10 мм рт. ст. і вище. Опису цих станів присвячена велика кількість наукових оглядів, клінічних та експериментальних досліджень. Зокрема, зазначається, що при внутрішньочеревної гіпертензії частково або повністю пережимається нижня порожниста вена, що проходить уздовж внутрішньої частини задньої стінки черевної порожнини. При цьому значно погіршується повернення великого обсягу венозної крові в серце. Для відновлення нормального кровотоку міокардом здійснюються сильніші і часті скорочення, які призводять до серцевої недостатності [3, 7, 8-10].
При внутрішньочеревної гіпертензії купол діафрагми зміщується догори. При цьому можливо спадання альвеол і здавлювання легеневої тканини. Таким чином, при досить тривалої внутрішньочеревної гіпертензії ефективність дихання різко погіршується [9, 10, 11, 13].
Тривале стиснення ниркової тканини оточуючими органами при внутрішньочеревної гіпертензії призводить до розвитку ниркової недостатності, тобто зменшення швидкості утворення сечі [18]. Повне припинення сечовиділення спостерігається при підвищенні внутрішньочеревного тиску до 30 мм рт. ст. [9, 10, 12, 13].
Разом з тим короткочасне збільшення ВБД сприяє зниженню навантаження на елементи поперекового відділу хребетного стовпа в процесі підняття та утримання важких предметів [1, 4] .Цей ефект може бути досягнутий при скороченні м'язів передньої стінки черевної порожнини. Тиск в порожнині живота при цьому може досягти екстремально високих значень (наприклад, в момент підняття штанги внутрішньочеревний тиск у професійних спортсменів може підніматися понад 300 мм рт. Ст.). Однак патологічні явища в організмі людини не спостерігаються через малу тривалості періоду підвищення внутрішньочеревного тиску.
Вимірювання внутрішньочеревного тиску
Найбільш точним методом вимірювання ВБД є прямий метод. За допомогою даного методу вимірювання проводиться безпосередньо в порожнині живота через хірургічні розрізи стінки черевної порожнини. Більш широке поширення отримали непрямі методи. До таких методів належать вимір ВБД через шлунок, пряму кишку, нижню порожнисту вену і сечовий міхур [2]. Тиск, що реєструється всередині відповідного органу, добре корелює з внутрішньочеревним тиском, виміряним прямим способом.
У сучасній медичній практиці найчастіше ВБД людини вимірюється за допомогою приладу UnometerТМ AbdoPressureТМ (Unomedical, Данія) через сечовий міхур. Цей метод є еталонним, оскільки володіє найбільшою точністю і безпекою [10, 14]. Процедура вимірювання заснована на введенні катетера Фолея в сечовий міхур через сечівник. Пацієнт при цьому знаходиться в положенні лежачи на спині. З метою розслаблення тканин стінки сечового міхура на першому етапі проводиться його повне спорожнення. Потім в міхур вводиться приблизно 25 мл фізіологічного розчину, після чого вільний кінець катетера з'єднується з мірної трубкою. По висоті стовпчика рідини в трубці визначається Внутрішньоміхурове тиск. В процесі вимірювання стінка сечового міхура виконує роль пасивної мембрани, яка з великим ступенем точності передає тиск в порожнині живота.
При вимірі таким способом внутрішньочеревним тиском вважається тиск, що виникає в сечовому міхурі в кінці видиху [9]. При вдиху купол діафрагми зміщується донизу, що створює додаткову компресію органів і тканин порожнини живота, в результаті чого ВБД збільшується. Однак дані ефекти не реєструються. Разом з тим у науковій літературі можна зустріти результати клінічних досліджень, які підтверджують важливість врахування інтегральних характеристик значень ВБД, одержуваних при постійному моніторингу [6]. Тому вивчення індивідуальних закономірностей коливань ВБД в процесі дихання є доцільним.
Крім практичного інтересу [2, 6], дослідження коливань внутрішньочеревного тиску в процесі дихання являє теоретичну цінність, так як отримані дані передбачається використовувати для подальшого біомеханічного аналізу напружено-деформованого стану елементів черевної порожнини в різних фазах дихання.
матеріали та методи
В експерименті взяли участь 4 жінки у віці від 22 до 42 років з індексом маси тіла (ІМТ) в інтервалі 16,1-23,7 кг / м2. Всі дослідження були проведені на базі кафедри акушерства і гінекології факультету додаткової професійної освіти Пермського державного медичного університету імені О.О. Вагнера.
Моніторинг дихальних обсягів проводився за допомогою комп'ютерного спирометра «Спіро-Спектр» (Нейрософт, Росія) [5]. Одночасно з цим завдяки відеореєстрації висоти стовпчика рідини в мірній трубці системи UnometerТМ AbdoPressureТМ здійснювалося безперервне вимірювання ВБД випробуваної. За нульовою обсяг при проведенні спірометрії приймався кінець видиху при спокійному диханні. У кожному з чотирьох випробувань реєстрація досліджуваних параметрів проводилася при спокійному диханні і диханні з досить глибокими вдихами. Час кожного випробування не перевищувало 3 хв.
Статистичний аналіз даних, а також їх графічна візуалізація були проведені в програмному середовищі пакета прикладних програм «Matlab».
Результати та обговорення
На малюнку 1 (а-г) наведені результати дослідження для кожної з досліджуваних відповідно. Точками показані спостережувані значення ВБД в залежності від обсягу вдихуваного повітря.
Розкид спостережуваних даних пов'язаний в основному з похибками при візуальному визначенні висоти стовпчика рідини в шкалі вимірювальної трубки, а також з нерівномірними коливаннями ВБД при диханні.
Мал. 1. Експериментальні значення ВБД при диханні.
а) - випробувана № 1, б) - випробувана № 2, в) - випробувана № 3, г) - випробувана № 4
Лініями на малюнку 1 показані кореляційні функції виду y = ax + b, де y - ВБД, x - обсяг вдихуваного повітря. Відповідні параметри наведені в таблиці 1.
Таблиця 1
Статистичні дані випробовуваних
випробувана
ІМТ, кг / м2
Параметри кореляційної функції
коефіцієнт кореляції
a
№ 1
23,8
0,62
3,7
0,74
№ 2
16,1
0,52
2,08
0,66
№ 3
23,7
1,15
8,98
0,74
№ 4
23,4
0,97
9,59
0,88
З наведених досліджень (рис. 1) можна зробити висновок про те, що ВБД коливається при диханні в межах 3 мм рт. ст. Дана обставина виявляється важливим в тих випадках, коли значення стандартно вимірюваного ВБД (в кінці видиху) досить близько до стану внутрішньочеревної гіпертензії. При цьому на стадії вдиху тиск в порожнині живота стане вище порогового значення, що може спричинити за собою зазначені вище негативні наслідки. Отримані результати узгоджуються з висновками, наведеними в роботі [6], в якій автори підкреслюють важливість усереднених (інтегральних) за часом показників внутрішньочеревного тиску.
З таблиці 1 видно, що, незважаючи на розкид спостережуваних значень, у всіх випадках статистична залежність між досліджуваними змінними досить близька до лінійної. При цьому фізичний зміст параметра b являє собою значення ВБД, виміряний в кінці видиху. Коефіцієнт а в свою чергу відображає чутливість ВБД до обсягу вдихуваного повітря. Згідно таблиці 1 величина цього коефіцієнта, по всій видимості, пов'язана одночасно з індексом маси тіла і з ВБД в кінці видиху (по суті, з параметром b). Дійсно, при низьких показниках ІМТ і параметра b значення коефіцієнта a у випробуваної № 2 відносно невелика. Ситуація є зворотною для випробовуваних № 3 і № 4. Високий ІМТ при досить невеликій величині b відбивається малим значенням a (випробувана № 1). Проте для встановлення більш точних залежностей між цими параметрами потрібні додаткові дослідження.
висновок
ВБД підвищується при збільшенні обсягу легких. Даний факт необхідно враховувати, коли виміряний стандартним методом значення ВБД (в кінці видиху) межує з інтервалом, що визначає внутрішньочеревного гіпертензію. У цьому випадку зростання тиску в порожнині живота при вдиху може мати негативний вплив на стан органів і тканин черевної порожнини. Швидкість збільшення ВБД в процесі вдиху, ймовірно, залежить від ІМТ і ВБД в кінці видиху. Для встановлення більш точних кількісних залежностей між розглянутими в даній роботі параметрами потрібна більша кількість аналогічних досліджень.
рецензенти:
Сандакова Е.А., д.м.н., професор, завідувач кафедри акушерства та гінекології ФДПО ГБОУ ВПО «Пермський державний медичний університет ім. акад. Е.А. Вагнера »МОЗ України, м Перм;
Черкасова В.Г., д.м.н., завідувач кафедри медичної реабілітації та спортивної медицини ФДПО ГБОУ ВПО «Пермський державний медичний університет ім. акад. Е.А. Вагнера »МОЗ України, м Перм.
бібліографічна посилання
Касатова Є.Ю., Туктамишев В.С. КОЛИВАННЯ внутрішньочеревного тиску У ПРОЦЕСІ ДИХАННЯ // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2015. - № 5 .;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=21904 (дата звернення: 05.07.2019).
Пропонуємо вашій увазі журнали, що видаються у видавництві «Академія природознавства»
(Високий імпакт-фактор РИНЦ, тематика журналів охоплює всі наукові напрямки)
Ru/ru/article/view?
