УДК 612.821

Применение метода амплитудной и частотной модуляции кровотока при исследовании сосудистых функций системы кровообращения

И.З. Поясов

Государственный университет аэрокосмического приборостроения

ФГБУ «НИИ экспериментальной медицины» СЗО РАМН

Application of the amplitude and the frequency modulation method of the blood flow in

the research of the vascular functions of the blood flow circulation system

I.Z. Poyasov

State University of Aerospaсe Instrumentation

Institute of Experimental Medicine of the North-West Department Russian Acad. Med. Sci.

Аннотация. С использованием метода амплитудной и частотной модуляции изучалось влияние пульсовых колебаний кровотока на резистивную, емкостную и обменную функции сосудов системы кровообращения. Установлено, что при переходе от непульсирующей к пульсирующей перфузии величина и направленность изменений гемодинамических параметров, характеризующих исследуемые функции, зависят от амплитуды и частоты пульсаций. Получены амплитудно-частотные характеристики гемодинамических параметров. Выявлены диапазоны изменений амплитуды и частоты пульсовых колебаний, при которых наблюдаются их достоверные сдвиги. Наибольшее влияние пульсации оказывают на показатели обменной функции сосудов. Предложена концепция волновой регуляции функций органных сосудов.

Abstract. The effects of pulse fluctuations of blood flow to a resistive, capacitive and exchange vessel function of the circulatory system were studied, using the method of the amplitude and the frequency modulation. It was found that changes of resistance, capacity and exchange vessel functions of the skeletal muscle depend on values of amplitude and frequency of perfusion blood flow. Amplitude-frequency characteristics of hemodynamic parameters of these functions were nonlinear. Ranges of amplitude and frequency variation with significant shifts of these parameters were determined. Conditions of perfusion (constant flow or constant pressure) changed volume and direction haemodynamic parameter shifts under the amplitude-frequency modulation of the pulsatile blood flow. The pulsatile blood flow oscillations exerted maximum influence on hemodynamic parameters of exchange vessel function. The author proposed the wave regulation conception of organ vessel functions.

Ключевые слова: модуляция, амплитуда, частота, пульсации; резистивная, емкостная и обменная функции сосудов.

Keywords: modulation, amplitude, frequency, pulsation; resistance, capacity and change vessel functions.

Реферат

В работе рассматривается влияние пульсирующего режима работы системы кровообращения на функции ее сосудов – резистивную, емкостную и обменную. Для решения этой задачи была разработана установка, позволяющая модулировать амплитуду и частоту кровотока или его давления без изменения их средней величины. Представленные результаты свидетельствуют о необходимости и важной роли пульсовых колебаний кровотока в реализации сопряженных сосудистых функций.

В разделе 1 – «Введении» обосновывается актуальность задачи работы – исследование роли волновых колебаний кровотока в обеспечении сопряженных функций сосудов системы кровообращения.

В разделе 2 – «Функции сосудов системы кровообращения при пульсирующем кровотоке» проводится выбор метода исследования, обосновывается необходимость применения метода амплитудной частотной модуляции для изучения функций органных сосудов.

В разделе 3 – «Экспериментальная установка для реализации метода амплитудно-частотного анализа сосудистых функций системы кровообращения» дается описание разработанного методического подхода и его аппаратурной реализации для анализа резистивной, емкостной и обменной сосудистых функций.

В разделе 4 – «Результаты исследования» приводятся полученные экспе-риментальные данные, свидетельствующие о разном характере влияния амплитудно-частотных характеристик кровотока на исследуемые сосудистые функции.

В разделе 5 – «Обсуждение результатов» анализируются результаты исследования, которые приводят к заключению о важной роли волновых характеристик кровотока в регуляции сосудистых функций органных сосудов.

В разделе 6 – «Выводы» представлен итог работы: формулируется волновая концепция регуляции функций органных сосудов.

Summary

The author examined the effects of the pulsed mode of operation for the blood flow circulation on the resistive, capacitive and exchange functions of its vessels. The installation, which allows to modulate the amplitude and frequency of blood flow or pressure without changing their average value, was set. The results presented the important role of pulse oscillations of the blood flow circulation in the regulation of the organ vascular functions.

Section 1 – “Introduction” shows the actuality and the objectives of the treatise - the study of the role of wave fluctuations of blood flow in the provision of conjugate functions of vessels of the blood flow circulatory system.

Section 2 – “The function of blood vessels blood circulation system with the pulsating flow of blood” contains the description of the choice of research method and the description of the need of application of the method of amplitude-frequency modulation for the study of functions of the organ of vessels.

Section 3 –«Experimental installation for realization of the amplitude-frequency analysis method of vascular functions of the circulatory system» contains the description of the developed methodical approach and its hardware implementation for the analysis of resistive, capacitive and exchange vascular functions.

Section 4 – «The results of the study» provide obtained experimental data of the different nature influence of the amplitude-frequency blood flow characteristics of blood flow in the studied vascular function.

Section 5 – «Discussion of results» analyses the results of the research, which allow to come to a conclusion about the important role of wave characteristics of blood flow in the regulation of vascular function of organ vessels.

Section 6 – «Conclusions» represents the result of work: the wave regulation concept of the organ vessel functions is formulated.