Гемодинамика

Большинство исследователей высказываются о том, что с возрастом повышается систолический уровень артериального давления крови (рис. 1), тогда как диастолическое давление изменяется незначительно. С возрастом повышаются также среднее динамическое давление крови, боковое, ударное и пульсовое давление. Увеличение артериального давления в основном связано с возрастными изменениями сосудистой системы - потерей эластичности крупных артериальных стволов, увеличением периферического сосудистого сопротивления.

Рис. 1. Возрастная динамика артериального давления. 1 - систолическое АД; 2 - среднее АД; 3 - диастолическое АД

Следует отметить, однако, что, несмотря на увеличивающееся значение этих факторов в процессе старения, артериальное давление не поднимается значительно вследствие уменьшения сердечного выброса и увеличения вместимости аортального эластического резервуара.

Кроме того, с возрастом снижается венозное давление крови. По данным О. В. Коркушко (1971), при его измерении кровавым способом с помощью аппарата Вальдмана в срединной вене в области локтевого сгиба при горизонтальном положении тела у лиц в возрасте 20-40 лет уровень венозного давления в среднем равняется 95±4,4 мм вод. ст., в возрасте 60-70 лет - 714:4 , 70-80 лет - 59±2,5, 80-90 лет - 56±4,4, в возрасте более 90 лет - 54±4,3 мм рт. ст. (P<0,01). Расширение венозного русла, снижение тонуса, эластичности венозной стенки являются причинами снижения венозного давления. Известное влияние оказывает снижение мышечного тонуса, что характерно для людей старших возрастов, а также снижение присасывающего действия грудной клетки. Поэтому увеличение венозного давления должно расцениваться как явление патологическое, связанное прежде всего с недостаточностью правого отдела сердца.

Существует тесная взаимосвязь между сердечным выбросом и основным обменом. Эта зависимость впервые была показана J. Lindhard (1918) и подтверждена в работах В. В. Ларина, Ф. З. Меерзона (1965), Н. Н. Савицкого (1966), Л. Л. Шика (1968), A. Guyton (1963), R. Rushmer (1964). Н. Н. Савицкий (1965), считающий, что между минутным объемом крови и общим метаболизмом существует тесная связь, исходя из основного обмена, вывел формулы для расчета должных величин МОК. К. Wezler, A. Boger (1939) находят полное соответствие между изменением минутного объема крови и основным обменом у молодых людей. Отношение основного обмена к минутному объему кровообращения, по их данным, составляет 367 ка л/л с максимальными колебаниями ±12%.

Вместе с тем и до настоящего времени остается спорным вопрос о том, сохраняется ли это соотношение у людей старших возрастов. Известно, что при применении как расчетных [Starr I., 1954], так и физических методов [Broemser P., Ranke О., 1933; Wezler К., Boger А., 1937] определения сердечного выброса могут отмечаться существенные ошибки [Коркушко О. В., 1969]. Наиболее надежными следует считать методы разведения индикаторов, которые вводят непосредственно в ток крови. Несомненно, прямые методы определения сердечного выброса остаются классическими, однако они не могут быть широко использованы в практической деятельности. К настоящему моменту установлено, что с увеличением возраста происходит снижение минутного объема крови (рис. 2).

Рис. 2. Изменение основных гемодинамических показателей с возрастом (исследование с разведением красителя Т-1824). А - ударный объем, мл; В - ударный индекс, мл/м²; В - минутный объем, л; Г - сердечный индекс, л/мин•м²

По данным М. Brandfonbrener и соавт. (1955), уменьшение сердечного выброса отмечается уже с третьего десятилетия, а с 50 лет и старше сердечный выброс уменьшается на 1% в год за счет систолического объема и некоторого урежения числа сердечных сокращений (по методу разведения красителя синего Эванса). При этом снижение сердечного выброса более выражено, чем снижение потребления кислорода и выделение CO₂ (потребление кислорода снижалось на 0,6% на год жизни). Т. Strandell (1964, 1976) считает, что падение сердечного выброса с возрастом связано со снижением потребления кислорода.

А. В. Токарь (1977) также наблюдал снижение сердечного выброса у пожилых людей (метод разведения красителя). У молодых сердечный индекс соответствовал 3,16±0,19 л/(мин•м²), у пожилых - 2,53±0,11, у старых - 2,46±0,09; ударный индекс - соответственно 46,5±2,6; 42,2±1,8 и 39,64±1,4 мл/м². При этом у пожилых людей в сравнении с молодыми снижение минутного объема крови было связано с урежением числа сердечных сокращений, тогда как у старых имело место и достоверное снижение ударного объема крови.

Клинические наблюдения подтверждаются и экспериментальными исследованиями. У старых животных (кроликов, крыс) отмечено снижение минутного и ударного объема, увеличение общего сосудистого сопротивления [Фролькис В. В. и сотр. 1977].

Тем не менее в настоящее время еще не доказано, что уменьшение минутного объема с возрастом различно для мужчин и женщин, если рассчитать этот показатель на площадь поверхности тела. Обнаружено, что с возрастом снижается функциональный резерв сердечного выброса сверх базального уровня при субмаксимальных физических нагрузках [Коркушко О. В., 1978; Landowne М. et al., 1955; Strandell Т., 1964].

В связи с тем что с возрастом снижается общий метаболизм (рис. 3), уменьшение минутного объема кровообращения у пожилых и старых людей можно рассматривать как закономерную реакцию сердечно-сосудистой системы на уменьшение потребности тканей в кислороде [Коркушко О. В., 1968, 1978; Токарь А. В., 1968, 1970, 1977; Brandfonbrener M. et al., 1955; Burger М., 1960; Strandell Т., 1964, 1976].

Рис. 3. Изменение потребления кислорода и основного обмена с возрастом. А - потребление кислорода, мл/мин; Б - основной обмен, кал/м³ поверхности тела

Такое снижение сердечного выброса кажется еще более целесообразным, если учесть, что работа сердца у людей старших возрастов происходит в условиях повышенной ригидности сосудов. Подобная возрастная перестройка гемодинамики уменьшает энергетические затраты сердца. Одним из компенсаторных механизмов, направленных на оптимальное обеспечение тканей кислородом при сниженном сердечном выбросе, является увеличение артериовенозной разницы по кислороду, повышение утилизации кислорода тканями. Это не значит, что ткани у пожилых и старых людей потребляют большее количество кислорода. Напротив, с возрастом потребление кислорода снижается, и это явление следует считать компенсаторной реакцией организма, обеспечивающей снабжение кислородом тканей при меньшем минутном объеме кровообращения за счет включения венозного резерва, т. е. большего извлечения кислорода из протекающей крови. Это в основном связано с замедлением кровотока. Однако имеет значение и повышение отдачи кислорода кровью, о чем свидетельствует смещение кривой диссоциации оксигемоглобина вправо.

У пожилых и старых людей на фоне сниженного сердечного выброса наблюдается активное регионарное перераспределение органных фракций сердечного выброса. Несмотря на снижение минутного объема, достаточно высокими оказываются мозговая и коронарная фракции сердечного выброса [Модестов В. К. и соавт. 1966; Лизогуб А. Г., 1978; Gordon G., 1956; Dastur D., 1963], тогда как почечная [Калиновская Е. Г., 1978; Goldring W. et al., 1940], печеночная [Колосов А. В., 1965; Landowne М., Straley J., 1960] значительно снижаются.

Абсолютная величина центрального объема крови с возрастом не изменяется.

Относительное повышение центрального объема крови у людей пожилого и старческого возраста объясняется изменением условий притока крови к сердцу и депонированием ее в интраторакальной области с увеличением остаточного объема крови в полостях сердца (Токарь А. В., 1977]. Имеет также значение увеличение вместимости (объема) аорты, ее восходящей части и дуги.

Масса циркулирующей крови с возрастом практически не изменяется. Отношение массы циркулирующей крови к минутному объему дает представление о времени полного кругооборота крови. Этот показатель с возрастом увеличивается. При этом отмечено уменьшение скорости кровотока и на отдельных участках сосудистой системы: рука - ухо, рука - легкие, легкие - ухо. Увеличивается время, характеризующее центральный объем (интраторакальный) кровообращения (рис. 4). Время пассажа введенного красителя с возрастом замедляется как за счет нарастания концентрации краски, так и за счет периода исчезновения.

Рис. 4. Возрастные изменения скорости кровотока. А - время кругооборота крови; Б - время внутригрудного кровооборота крови. Время общего кровотока на участках; рука - ухо (В), легкое - ухо (Г), рука - легкое (Д)

Наблюдаемое снижение скорости кровотока и времени общего кругооборота крови у людей старших возрастов может быть поставлено в связь с увеличением объема крупных артериальных и венозных стволов при сниженном минутном объеме сердца.

С возрастом повышается общее периферическое сосудистое сопротивление в связи не только с функциональными изменениями (в ответ на уменьшение сердечного выброса), но и с органическими, обусловленными склерозированием, уменьшением просвета мелких периферических артерий. Таким образом, прогрессирующее уменьшение просвета мелких периферических артерий, с одной стороны, снижает кровоснабжение и с другой - обусловливает повышение периферического сосудистого сопротивления [Nelius D., 1975].

Следует отметить, что за общим увеличением периферического сосудистого сопротивления скрываются различные регионарные изменения. Так, исследования Д. Ф. Чеботарева, О. В. Коркушко, Е. Г. Калиновской (1970), Е. Г. Калиновской (1972, 1978), N. Shock (1952) показали, что у пожилых и старых людей общее почечное сосудистое сопротивление крови увеличивается в большей степени, чем общее периферическое сосудистое сопротивление.

Как уже указывалось выше, в результате потери эластичности крупных артериальных стволов большой процент энергии расходуется сердцем на преодоление сопротивления, препятствующего оттоку крови, и на увеличение давления в аорте. Иными словами, деятельность сердца с возрастом становится менее экономной. Это подтверждается следующими фактами [Коркушко О. В., 1971, 19781. У пожилых и старых людей по сравнению с лицами молодого возраста наблюдается повышенный расход энергии левым желудочком сердца. Для возрастной группы 20- 40 лет данный показатель составляет 11,7±0,17 Вт, для людей в возрасте 60 лет и более - 14,1±0,26 Вт, для людей 90 лет и более - 15,3±0,57 Вт (P<0,01).

Повышение расхода энергии левым желудочком уходит на преодоление сопротивления сосудистой системы, и увеличение отношения общего эластического сопротивления артериальной системы (E₀) к общему периферическому сосудистому сопротивлениию (W) подтверждает это положение. Именно этот показатель наиболее объективно характеризует соотношение между количеством энергии, которое расходуется сердцем непосредственно на продвижение крови по сосудам, и тем количеством, которое аккумулируется сосудистыми стенками. С возрастом отношение E₀/W закономерно увеличивается, составляя в среднем для возраста 20-40 лет 0,65±0,075, для седьмого десятилетия - 0,77±0,06, для восьмого - 0,86±0,05, для девятого - 0,93±0,4, для десятого - 1,09±0,075 [Коркушко О. В., 1978].

Таким образом, возрастные изменения крупных артериальных сосудов ведут к нарушению оптимального соотношения между упругим сопротивлением сосудистых стенок и периферическим сопротивлением; тем самым создаются условия, при которых сердце затрачивает больше энергии на продвижение крови. Эти изменения особенно выражены в сосудах большого круга кровообращения, что обусловливает развитие компенсаторной гипертрофии левого желудочка и увеличение массы сердца. При этом параллельно должно увеличиваться и количество капилляров, однако в связи с возрастными нарушениями метаболизма, микроциркуляции, снижением регенераторных возможностей этого не происходит, что способствует развитию атрофических процессов [Burger М., 1960; Kohler U., 1965].