), внутричерепное, внутриглазное и внутрибрюшное (интраабдоминальное). Именно последняя величина обеспечивает разницу между внутригрудным и внутрибрюшным давлением, потому как первое должно быть для поддержания гомеостаза ниже атмосферного, а второе - выше.
Есть ряд состояний, при которых имеет место нарушение показателя внутрибрюшного давления
Причины внутрибрюшного давления
Большинство людей не придает никакого значения таким симптомам, как беспричинное вздутие живота, ноющая, тянущая или давящая боль в брюшной части, а также дискомфорт, возникающий при принятии пищи. А ведь эти клинические проявления могут означать развитие очень неблагоприятного процесса, который именуется как повышение ВБД. Что самое неприятное, идентифицировать сразу заболевание почти нереально.
Стать этиотропными факторами повышенного давления в брюшной полости могут разные процессы, среди которых наиболее распространенными можно считать следующие:
- Обильное скопление газов. Это явление, как правило, развивается по причине манифестации застойных процессов. В свою очередь, данные явления вполне могут возникать в результате индивидуальных особенностей человеческого организма или хирургических патологий.
- Синдром раздраженного кишечника, а также алиментарное ожирение и запоры. Гастрономические пристрастия пациента, а также обильный прием пищи, принятие пищи, в состав которой входят газообразующие продукты, могут спровоцировать нарушения показателей ВБД.
- Снижение тонуса вегетативной области НС (висцеральной нервной системы, которая в функциональном плане делится на симпатический и парасимпатический отделы).
- Нередки клинические случаи, когда причиной повышение внутрибрюшного давления становятся такие заболевания, как геморрой и болезнь Крона.
- Нарушения качественного и количественного состава микрофлоры кишечника.
- Хирургические патологии, которые были прооперированы несвоевременно и/или с допущением нарушений в ходе проведения оперативного вмешательства, и привели к развитию в организме человека спаечного процесса.
- Обтурация кишечника – нарушение проходимости дистальных отделов ЖКТ вполне может привести к тому, что повысится интраабдоминальное давление. В свою очередь, закрытие просвета может быть вызвано органическими причинами (то есть, закупоривает просвет какое-то новообразование: опухоль, каловый камень, непереваренные остатки пищи и т.д.) или же спазматическими, когда гипертонус мышечной стенки связан с деятельностью гладкомышечных клеток.
Симптомы
Наиболее значимыми проявлениями рассматриваемой нозологии являются следующие симптомы:
- Болевой синдром. Боль в данном случае может иметь как острый, так и ноющий, колющий, давящий характер, а также велика вероятность ее иррадиации в самые разные отделы живота и в другие участки туловища.
- Иногда больные жалуются на тупую боль в области почек, но это болят не сами почки, а проявляется так иррадиация боли абдоминального характера.
- Тошнота и рвота, не приносящие никаких вообще облегчений, иногда возникают толчкообразные ощущения в брюшине.
- Диспепсический синдром. По той простой причине, что в значительной степени нарушается выведение каловых масс из-за повышения интраабдоминального давления, пациенты, страдающие этим недугом, отмечают значительные нарушения стула - причем запоры бывают намного чаще, чем .
Как измеряют ВБД
Измерение показателя внутрибрюшного давления на практике осуществляется двумя способами: хирургическим и при помощи специально предназначенного для этого катетера, который вводится в брюшную полость через мочевой пузырь. В первом рассматриваемом случае измерить показатель можно только во время проведения полостного оперативного вмешательства. Хирург помещает в абдоминальную полость или жидкую среду толстого кишечника специальный датчик, который определяет искомую величину.
Касательно способа измерения, реализующегося при помощи катетера в мочевом пузыре — он куда менее информативный и применяется только в тех ситуациях, когда по тем или иным причинам реализовать хирургический метод невозможно.
Недостатком прямого (непосредственного) измерения является техническая сложность исполнения клинико-диагностчиеской процедуры и ее чересчур высокая цена.
Непрямые методы, к которым, собственно, и относится чрезпузырный способ, дает реальную возможность осуществлять измерение интраабдоминально давления в период проведения длительного лечения. Вместе с тем необходимо отметить, что подобные замеры априори невозможны при различных травмах мочевого пузыря, а также при имеющихся тазовых гематомах.
Уровни ВБД
В состоянии физиологической нормы у взрослых показатель интраабдоминального давления равен 5–7 мм рт. ст. Незначительное его повышение - вплоть до 12 мм рт. ст. может быть спровоцировано послеоперационным периодом, а также алиментарным ожирением, беременностью. Соответственно, во всех случаях, когда этот показатель после воздействия того или иного фактора возвращается к первостепенным значениям, динамику можно вполне считать физиологической нормой.
Повышенное или пониженное интраабдоминальное давление определяется посредством динамического сравнения текущих значений пациента с нормой, которая должна быть меньше 10 единиц.
Клинически значимая интраабдоминальная гипертензия является патологическим синдромом, однако несмотря на колоссальный объем работ, проведенных в этом направлении, точный уровень ВБД, который соответствует рассматриваемому состоянию, до сих пор остается предметом жарких дебатов и в современной литературе отсутствует единое мнение относительно уровня ВБД, при котором можно поставить диагноз ИАГ.
Но все же в 2004 году на проводимой конференции Всемирного общества по абдоминальному компартмент синдрому (World Society of the Abdominal Compartment Syndrome — WSACS) ИАГ была регламентирована следующим образом (точнее сказать, клиницисты установили такой термин):
Интраабдоминальная гипертензия – это стойкое повышение ВБД до 12 и более мм рт.ст., которое отмечается как минимум при трех стандартных измерениях, выполняемых с интервалом в 4 – 6 ч. Это определение априори исключает регистрацию коротких, непродолжительных по времени колебаний ВБД, не имеющих совершенно никакой клинической значимости.
Британский исследователь в 1996 году разработал клиническую классификацию ИАГ, которая после небольших изменений сейчас представляется в следующем виде:
- I степень 12 — 15 мм рт.ст.;
- II степень 16-20 мм рт.ст.;
- III степень 21-25 мм рт.ст.;
- IV степень более 25 мм.рт.ст.
Обратите внимание на то, что интраабдоминальное давление, достигающее отметки в 26 и выше, однозначно приводит к дыхательной, сердечно-сосудистой и почечной недостаточности.
Лечение
Курс необходимых терапевтических мероприятий будет определяться этиологией интраабдоминальной гипертонии, иначе говоря, эффективное понижение цифр повышенного ВБД возможно только путем устранения его происхождения, потому как рассматриваемое состояние является не чем иным, как симптомокомплексом, провоцируемым патологией первичного характера. Соответственно, подобранная в индивидуальном порядке схема лечения может реализовываться консервативными методиками (прием , диета, физиотерапевтические процедуры), так и радикальными (проведение оперативного вмешательства).
Вовремя начатая терапия вполне может остановить развитие заболевания на начальной стадии и благодаря этому достаточно оперативно позволит нормализовать работу внутренних органов.
Если показатели интраабдоминального давления превышают отметку в 25 мм. рт. ст., то операция проводится в ургентном порядке по методикам абдоминальной хирургии.
Доктор может назначить лекарства из таких фармгрупп:
- седативные;
- миорелаксанты;
- витаминно-минеральные комплексы.
Назначение физиотерапевтических процедур поможет справиться с проблемой, оно осуществляется со следующими целями:
- для нормализации водно-электролитного баланса;
- стимуляция диуреза;
- установка отводной трубы или лечебная клизма.
Режим питания подбирается в каждом случае индивидуально. Однако любую диету в рассматриваемой ситуации будут объединять следующие принципы:
- абсолютное исключение из рациона питания всех тех продуктов, которые приводят к метеоризму и повышенному газообразованию;
- дробное и частое питание – небольшими порциями пищи и с временным интервалом ее потребления в 2-3 часа;
- сбалансированное, нормальное потребление жидкости в сутки;
- оптимальная консистенция потребляемой пищи – она должна быть жидкая или пюреобразная, для того, чтобы стимулировать работу кишечника.
С учетом того, что в ряде случаев повышение внутрибрюшного давления возникает по причине алиментарного ожирения, очевидна необходимость снижения калорийности подбираемой диеты.
Кроме того, проводимый комплекс лечебных мероприятий коррелирует с приведенной выше классификацией - соответственно, при различных степенях манифеста патологии применяются разные методы лечения:
- Динамическое наблюдение у профильного врача и проводимая инфузионная терапия.
- Наблюдение и терапия, при обнаружении абдоминального компартмент-синдрома назначается больному декомпрессионная лапаротомия.
- Продолжение выполнения лечебной терапии.
- Проведение жизненно необходимых реанимационных мероприятий (при которых выполняется рассечение передней стенки живота).
Отдельного внимания заслуживает физиотерапия и ЛФК, без которых никогда не удастся получить желаемого клинического эффекта. В комплексном лечении одним из наиболее эффективных средств является лечебная гимнастика. Все дело в том, что физические упражнения, действуя на организм опосредованно, через вегетативные нервные центры, оказывают выраженное регулирующее, целебное действие на моторную, секреторную, всасывающую и выделительную функции органов ЖКТ, а также противодействуют возникающим застойным явлениям в абдоминальной полости. А ведь именно эти явления, как никакие другие, способствуют значительному нарушению нервной регуляции и внутрибрюшного давления, которое служит как физиологическим регулятором кровообращения, происходящего в брюшной полости, так и регулятором моторной активности кишечника и желчных путей.
Лечебную гимнастику, действие которой направлено на нормализацию показателей абдоминального давления, надо начинать делать тотчас же после прекращения выраженного болевого синдрома, не дожидаясь до тех пор, пока обострение болезни пройдет.
В период клинического обострения указанных патологий лечебную гимнастику необходимо выполнять лежа на спине, используя простые в исполнении упражнения для рук, ног, туловища, максимально при этом щадя заболевшие органы (комплекс № 8), уделяя значительное внимание дыханию, особенно диафрагмальному.
Бодибилдинг при повышенном интраабдоминальном давлении противопоказан категорически. Вред от него может привести к тому, что возникнет так называемое висцеральное выпячивание, иначе именуемое как грыжа, при которой содержимое грыжевого мешка как бы проваливается через мышечную стенку, в искусственно сформированное отверстие, стенками которого являются фасции мышц. И единственно возможным методом лечения станет лапароскопия с последующим оперативным вмешательством.
Уменьшить возможный вред от физических нагрузок и спорта (особенно у ребенка) поможет использование специального бондажа (корсета), благодаря которому появится возможность снизить компрессию абдоминальной полости.
Обратите внимание на то, что выполнение упражнений на пресс приводит к увеличению интраабдоминального давления. Особенности анатомии человеческого тела таковы, что ИАГ через пищеводное отверстие в диафрагме будет нарушать отрицательное давление грудной полости, что ляжет в основу патогенеза уже торакальных нарушений распространенного характера.
Упражнения, повышающие внутрибрюшное давление
Ниже приведен перечень упражнений, которые, наоборот, приведет к возрастанию показателей внутрибрюшного давления, соответственно, их выполнение невозможно у людей, страдающим рассматриваемым симптомом:
- Подъем ног (причем как только корпуса, так и одновременный подъем корпуса и ног) из положения лежа.
- Силовые скручивания, осуществляемые в положении лежа.
- Глубокие наклоны вбок.
- Силовые балансы, выполняемые на руках.
- Отжимания.
- Выполнение глубоких прогибов.
- Приседания и становая тяга, выполняемая с большими весами (более 10 кг).
При нормальном функционировании, организм поддерживает неизменными некоторые показатели, которые формируют его внутреннюю среду. К этим показателям относят не только температуру, артериальное, внутричерепное, внутриглазное, но и внутрибрюшное давление (ВБД).
Брюшная полость имеет вид герметичного мешка. Он наполнен органами, жидкостями, газами, которые оказывают давление на дно и стенки брюшной полости. Такое давление не одинаково во всех участках. При вертикальном положении организма, показатели давления будут повышаться в направлении сверху вниз.
Измерение внутрибрюшного давления
Измерение ВБД: прямые и непрямые методы
Прямые обладают наибольшей эффективностью. Они основываются на прямом измерении давления в брюшной полости с помощью специального датчика, чаще всего измерение осуществляется при лапароскопии, перинатальном диализе. Их недостатками можно считать сложность и высокую цену.
Непрямые являются альтернативой прямым. Измерение производится в полых органах, стенка которых либо граничит с брюшной полостью, либо находится в ней (мочевой пузырь, матка, прямая кишка).
Из непрямых методов, чаще всего используется измерение через мочевой пузырь. Благодаря эластичности, его стенка выступает в роли пассивной мембраны, которая довольно точно передает внутрибрюшное давление. Для измерения понадобится катетер Фолея, тройник, линейка, прозрачная трубка, физраствор.
Этот метод дает возможность осуществлять измерение в период длительного лечения. Подобные измерения, невозможны при травмах мочевого пузыря, тазовых гематомах.
Норма и уровни повышенного ВБД
В норме у взрослых показатель внутрибрюшного давления равен 5–7 мм рт. ст. Незначительное его повышение до 12 мм рт. ст. может быть вызвано послеоперационным периодом, ожирением, беременностью.
Внутрибрюшное давление (ВБД) Существует классификация повышения ВБД, которая включает в себя несколько степеней (мм рт. ст.) :
- 13–15.
- 16–20.
- 21–25.
- Давление 26 и выше приводит к дыхательной (смещение купола диафрагмы в грудную клетку), сердечно-сосудистой (нарушение кровотока) и почечной (уменьшение скорости образования мочи) недостаточности.
Причины повышенного давления
Повышение ВБД, часто вызвано метеоризмом. Накопление газов в ЖКТ развивается вследствие застойных процессов в организме.
Они возникают в результате :
- регулярных проблем с дефекацией;
- расстройства кишечной перистальтики и переваривания пищи (СРК), при котором наблюдается снижение тонуса вегетативной зоны нервной системы;
- воспалительных процессов, протекающих в ЖКТ (геморрой, колит);
- кишечной непроходимости, вызванной хирургическим вмешательством, различными заболеваниями (перитонит, панкреонекроз);
- нарушения микрофлоры ЖКТ;
- лишнего веса;
- варикоза;
Методика измерения внутрибрюшного давления - наличия в рационе продуктов, стимулирующих газообразование (капуста, редька, молочные продукты и др.);
- переедания, чихания, кашля, смеха и физических нагрузок – возможно кратковременное повышение ВБД.
Упражнения, повышающие брюшное давление
- Подъем ног (корпуса или одновременно корпуса и ног) из положения лежа.
- Силовые скручивания в положении лежа.
- Глубокие наклоны вбок.
- Силовые балансы на руках.
- Отжимания.
- Выполнение прогибов.
- Приседания и силовая тяга с большими весами (более 10 кг).
При выполнении упражнений следует отказаться от использования утяжелителей с большим весом, правильно дышать во время упражнения, не дуться и не втягивать живот, а напрягать его.
Внутрибрюшное давление: симптомы
Повышение давления в абдоминальной области не сопровождается особыми симптомами, поэтому человек может не придать им значения.
При повышении давления может наблюдаться :
- вздутие живота;
- боли в области живота, которые могут менять локализацию;
- боли в почках.
Как измеряется внутрибрюшное давление Такие симптомы не дают возможности точного диагностирования повышения внутрибрюшного давления. Поэтому при их появлении не следует заниматься самолечением, а лучше обратиться к врачу. Если врачом был поставлен диагноз «повышенное ВБД», пациент должен наблюдаться у врача и регулярно следить за изменением этого показателя.
На чем основан диагноз
Подтверждение диагноза повышенного внутрибрюшного давления осуществляется при обнаружении двух и более из этих признаков :
- увеличения показателя ВБД (свыше 20 мм рт. ст);
- тазовая гематома;
- снижение объема выделяемой мочи;
- повешенное легочное давление:
- увеличение в артериальной крови парциального давления СО2 выше 45 мм рт. ст.
Лечение повышенного давления
Своевременное начало лечения поможет остановить развитие заболевания на начальной стадии и позволит нормализовать работу внутренних органов.
Врач может назначить :
При различных степенях заболевания применяются разные методы лечения :
- Наблюдение у врача и инфузионная терапия;
- Наблюдение и терапия, при обнаружении клинических проявлений абдоминального компартмент-синдрома назначается декомпрессионная лапаротомия;
- Продолжение лечебной терапии;
- Проведение реанимационных мероприятий (рассечение передней стенки живота).
Хирургическое вмешательство имеет и другую сторону. Оно может привести к реперфузии или попаданию в кровь питательной среды для микроорганизмов.
Профилактика
Предотвратить заболевание куда проще, чем потом его лечить. Комплекс профилактических мер направлен на предупреждение заболеваний ЖКТ, скопление газов, а также на поддержание общего состояния организма в норме. Он включает в себя:
- налаживание водного баланса в организме;
- здоровый образ жизни;
- правильное питание;
- избавление от лишнего веса;
- снижение в рационе количества продуктов, повышающих газообразование;
- отказ от вредных привычек;
- обеспечение эмоциональной стабильности;
- осуществление плановых осмотров у врача;
Смотрите также:
- ВНУТРИБРЮШНЫЕ СРАЩЕНИЯ , см. Перитонит.
- ВНУТРИГЛАЗНОЕ ДАВЛЕНИЕ , состояние напряжения глазного яблока, к-рое ощущается при дотрагивании до глаза и к-рое является выражением давления, оказываемого внутриглазными жидкостями на плотную эластическую стенку глазного яблока. Это состояние напряжения глаза позволяет...
- ВНУТРИКОЖНАЯ РЕАКЦИЯ , или и н-тракутанная (от лат. intra-внутри и cutis-кожа), наряду с кожной, подкожной и конъюнктивальной, применяется со след. целью: 1) для обнаружения аллергического состояния, т. е. повышенной чувствительности к определенному...
- ВНУТРИСЕРДЕЧНОЕ ДАВЛЕНИЕ , измеряется у животных: при невскрытой грудной клетке при помощи сердечного зонда (Chaveau и Магеу), вводимого через шейный кровеносный сосуд в ту или иную полость сердца (кроме левого предсердия, которое...
- ВНУТРИУТРОБНАЯ СМЕРТЬ , наступает или вследствие отслойки плодного яйца от стенки матки на том или ином протяжении, " или на почве инфекционного процесса, которым поражена беременная женщина. В первом случае причина смерти...
В данной работе представлен обзор исследований, посвящённых определению роли внутрибрюшного давления в механизме разгрузки поясничного отдела позвоночника. В процессе поднятия тяжестей мышцы спины человека обеспечивают поддержание естественного расположения тел позвонков. Значительный вес поднимаемых грузов, а также резкие движения могут привести к чрезмерным напряжениям этих мышц, что влечёт за собой повреждение элементов позвоночного столба. В особенности это касается поясничной области позвоночника. Между тем некоторые теоретические и экспериментальные исследования доказывают, что повышение давления в полости живота снижает вероятность перегрузок поясничного отдела позвоночника. Это происходит за счёт того, что внутрибрюшное давление создаёт дополнительный разгибающий момент, действующий на позвоночник в процессе удержания и поднятия тяжестей, а также увеличивает жёсткость поясничного отдела позвоночного столба. Тем не менее взаимосвязь между внутрибрюшным давлением и состоянием позвоночника остаётся малоизученной и требует междисциплинарного подхода, одним из важнейших направлений которого является биомеханическое моделирование.
внутрибрюшное давление
поясничный отдел позвоночника
биомеханическое моделирование
1. Гельфанд Б.Р., Проценко Д.Н., Подачин П.В., Чубченко С.В., Лапина И.Ю. Синдром интраабдоминальной гипертензии: состояние проблемы // Медицинский алфавит. Неотложная медицина. – 2010. – Т. 12, № 3. – С. 36–43.
2. Жарнов А.М., Жарнова О.А. Биомеханические процессы в межпозвонковом диске шейного отдела позвоночника при его движении // Российский журнал биомеханики. – 2013. – Т. 17, № 1. – C. 32–40.
3. Синельников Р.Д. Атлас анатомии человека. В 3-х томах. Т. 1. – М.: Медгиз, 1963. – 477 с.
4. Туктамышев В.С., Кучумов А.Г., Няшин Ю.И., Самарцев В.А., Касатова Е.Ю. Внутрибрюшное давление человека // Российский журнал биомеханики. – 2013. – Т. 17, № 1. – C. 22–31.
5. Arjmand N., Shirazi-Adl A. Model and in vivo studies on human trunk load partitioning and stability in isometric forward flexions // Journal of Biomechanics. – 2006. – Vol. 39, № 3. – P. 510–521.
6. Bartelink D.L. The role of abdominal pressure in relieving the pressure on the lumbar intervertebral discs // Journal of Bone and Joint Surgery. – 1957. – Vol. 39. – P. 718–725.
7. Cholewicki J., Juluru K., Radebold A., Panjabi M.M., McGill S.M. Lumbar spine stability can be augmented with an abdominal belt and/or increased intra-abdominal pressure // European Spine Journal. – 1999. – Vol. 8, № 5. – P. 388–395.
8. Cholewicki J., McGill S.M. Mechanical stability of the in vivo lumbar spine: implications for injury and chronic low back pain // Clinical Biomechanics. – 1996. – Vol. 11, № 1. – P. 1–15.
9. Daggfeldt K., Thorstensson A. The role of intra-abdominal pressure in spinal unloading // Journal of Biomechanics. – 1997. – Vol. 30, Nos. 11/12. – P. 1149–1155.
10. Gardner-Morse M., Stokes I.A., Laible J.P. Role of muscles in lumbar spine stability in maximum extension efforts // Journal of Orthopaedic Research. – 1995. – Vol. 13, № 5. – P. 802–808.
11. Gracovetsky S. Function of the spine // Journal of Biomedical Engineering. – 1986. Vol. 8, № 3. – P. 217–223.
12. Granata K.P., Wilson S.E. Trunk posture and spinal stability // Clinical Biomechanics. – 2001. – Vol. 16, № 8. – P. 650–659.
13. Hodges P.W., Cresswell A.G., Daggfeldt K., Thorstensson A. In vivo measurement of the effect of intra-abdominal pressure on the lumbar spine // Journal of Biomechanics. – 2001. – Vol. 34, № 3. – P. 347–353.
14. Hodges P.W., Eriksson A.E., Shirley D., Gandevia S.C. Intra-abdominal pressure and abdominal wall muscular function: spinal unloading mechanism // Journal of Biomechanics. – 2005. – Vol. 38, № 9. – P. 1873–1880.
15. Hoogendoorn W.E., Bongers P.M., de Vet H.C., Douwes M., Koes B.W., Miedema M.C., Ariëns G.A., Bouter L.M. Flexion and rotation of the trunk and lifting at work are risk factors for low back pain: results of a prospective cohort study // Spine. – 2000. – Vol. 25, № 23. – P. 3087–3092.
16. Keith A. Man’s posture: its evolution and disorders. Lecture IV. The adaptation of abdomen and its viscera to the orthograde posture // British Medical Journal. – 1923. – Vol. 21, № 1. – P. 587–590.
17. Marras W.S., Davis K.G., Ferguson S.A., Lucas B.R., Gupta P. Spine loading characteristics of patients with low back pain compared with asymptomatic individuals // Spine. – 2001. – Vol. 26, № 23. – P. 2566–2574.
18. Marras W.S., Lavender S.A., Leugans S.E., Rajulu S.L., Allread W.G., Fathallah F.A. Ferguson S.A. The role of dynamic three-dimensional trunk motion in occupationally related low back disorders: the effects of work-place factors, trunk position, and trunk motion characteristics on risk of injury // Spine. – 1993. – Vol. 18, № 5. – P. 617–628.
19. McGill S.M., Norman R.W. Reassessment of the role of intraabdominal pressure in spinal compression // Ergonomics. – 1987. – Vol. 30. – P. 1565–1588.
20. Morris J.M., Lucas D.M., Bresler B. Role of the trunk in stability of the spine. Journal of Bone and Joint Surgery. – 1961. – Vol. 43. – P. 327–351.
21. Ortengren R., Andersson G.B., Nachemson A.L. Studies of relationships between lumbar disc pressure, myoelectric back muscle activity, and intra-abdominal (intragastric) pressure // Spine. – 1981. – Vol. 6, № 1. – P. 513–520.
22. Punnett L., Fine L.J., Keyserling W.M., Herrin G.D., Chaffin D.B. Back disorders and nonneutral trunk postures of automobile assembly workers // Scandinavian Journal of Work Environment and Health. – 1991. – Vol. 17, № 5. P. 337–346.
23. Takahashi I., Kikuchi S., Sato K., Sato N. Mechanical load of the lumbar spine during forward bending motion of the trunk-a biomechanical study // Spine. – 2006. – Vol. 31, № 1. – P. 18–23.
24. World Society of the Abdominal Compartment Syndrome [электронный ресурс]. – URL: http://www.wsacs.org (Дата обращения: 15.05.2013).
Позвоночник является одним из важнейших сегментов человеческого организма. Помимо опорной и двигательной функций позвоночный столб играет значительную роль в защите спинного мозга. Вместе с тем структурные элементы позвоночника (позвонки) могут совершать движения друг относительно друга, что достигается наличием обширного анатомо-физиологического аппарата, состоящего из суставов, межпозвонковых дисков, а также большого количества мышечных волокон и связок. Несмотря на достаточно высокую прочность позвоночного столба, обеспечиваемую этим аппаратом, нагрузки, которые испытывает человек в процессе своей жизнедеятельности, могут привести к негативным последствиям, таким как боли в спине, остеохондроз, межпозвонковые грыжи и т.д. . Наиболее уязвимой с точки зрения болей в спине и заболеваний, связанных с перегрузками межпозвонковых дисков, является нижняя часть поясничного отдела позвоночника. Различные исследования показывают, что чаще всего указанные патологии проявляются при резком или периодическом поднятии тяжестей. Одним из способов защиты от такого рода перегрузок является внутрибрюшное давление.
Поясничный отдел позвоночника
Поясничный отдел позвоночного столба располагается в брюшной полости и включает в себя пять позвонков (рис. 1). Из-за большой осевой нагрузки, приходящейся на поясничный отдел, эти позвонки имеют наибольшие размеры.
Между смежными позвонками располагаются межпозвонковые суставы, межпозвонковые диски, связки и мышечные волокна, в совокупности обеспечивающие подвижность и стабильность элементов поясничного отдела. Наибольший интерес в этом сегменте представляют межпозвонковые диски, анализ напряжённо-деформированного состояния (НДС) которых является важнейшей задачей в профилактике и лечении распространённых патологических состояний поясничного отдела позвоночника .
Рис. 1. Поясничный отдел позвоночника
Вместе с тем многочисленные исследования доказывают зависимость механических напряжений, возникающих в поясничных межпозвонковых дисках, от активности мышц спины . Таким образом, давление, возникающее за счёт силы тяжести в вертикальном положении туловища, не является первоочередным фактором перегрузки этих дисков. Наибольшую опасность в данном смысле представляет чрезмерное сокращение мышцы, выпрямляющей позвоночник (m. erector spinae ). В процессе поднятия тяжестей (рис. 2) активность m. erector spinae способствует поддержанию естественного расположения позвонков. Однако в тех случаях, когда вес поднимаемого груза достаточно велик, удержание позвоночника требует сильного сокращения волокон мышцы, выпрямляющей позвоночник, что может привести к значительной компрессии межпозвонковых дисков в поясничной области. Это, в свою очередь, влечёт за собой появление болей в спине, а также другие негативные эффекты.
Рис. 2. Схематическое изображение поднятия тяжести с выпрямленной спиной
Экспериментальное определение механических напряжений внутри межпозвонковых дисков человека практически неосуществимо. Поэтому большинство исследований в данном направлении основываются на результатах биомеханического моделирования, имеющих оценочный характер. Для получения точных характеристик НДС межпозвонкового диска необходимо знать механические взаимосвязи в позвоночно-двигательном сегменте, которые на сегодняшний день являются недостаточно изученными.
Биомеханический анализ ситуации, изображённой на рис. 2, проведён во множестве исследований (см., например, ). При этом различными авторами были получены различные данные. Тем не менее все они сходятся на том, что в процессе поднятия тяжестей нагрузка на поясничные межпозвонковые диски возрастает в несколько раз по отношению к физиологическим усилиям, действующим на поясничный отдел позвоночного столба в вертикальном положении тела.
Внутрибрюшное давление
Брюшная полость - пространство, расположенное в туловище ниже диафрагмы и целиком заполненное внутренними органами. Сверху брюшное пространство ограничено диафрагмой, сзади - поясничным отделом позвоночного столба и мышцами поясницы, спереди и с боков - мышцами живота, снизу - диафрагмой таза .
При несоответствии объёма внутрибрюшного содержимого объёму, ограниченному оболочкой брюшной полости, возникает внутрибрюшное давление, т.е. взаимная компрессия внутрибрюшных масс и их давление на оболочку брюшной полости .
Внутрибрюшное давление измеряется в конце выдоха в горизонтальном положении при отсутствии напряжений мышц брюшной стенки с помощью датчика, обнуляемого на уровне средне-подмышечной линии. Эталонным является измерение внутрибрюшного давления через мочевой пузырь. Нормальный уровень внутрибрюшного давления у человека в среднем колеблется от 0 до 5 мм рт. ст. .
Причины повышения внутрибрюшного давления можно условно разделить на физиологические и патологические. К первой группе причин можно отнести, к примеру, сокращение мышц брюшного пресса, беременность и т.д. Патологический рост внутрибрюшного давления может быть вызван перитонитом, кишечной непроходимостью, накоплением жидкостей или газов в полости живота и др. .
Устойчивое повышение внутрибрюшного давления способно вызвать серьёзные патологические изменения в организме человека . Вместе с тем в мировой научной литературе встречаются экспериментальные данные, утверждающие о том, что в отличие от длительной внутрибрюшной гипертензии кратковременное увеличение внутрибрюшного давления имеет положительные эффекты и может использоваться при профилактике заболеваний межпозвонковых дисков поясничного отдела позвоночного столба.
Влияние внутрибрюшного давления на состояние поясничного отдела позвоночника
Предположение о том, что внутрибрюшное давление уменьшает компрессию позвонков поясничного отдела, было сделано ещё в 1923 году . В 1957 году Bartelink теоретически обосновал эту гипотезу, используя законы классической механики . Bartelink, а в последствии и Morris с соавторами предположили, что внутрибрюшное давление реализуется в полости живота в виде силы (реакции), действующей со стороны диафрагмы таза. При этом для свободного (незакреплённого) тела (рис. 3) законы статики записываются в следующей математической форме :
Fm + Fp + Fd = 0, (1)
rg×Fg + rm×Fm + rp×Fp = 0, (2)
где Fg - сила тяжести, действующая на туловище; Fm - усилие со стороны m. erector spinae; Fd - нагрузка на пояснично-крестцовый межпозвонковый диск; Fp - усилие от внутрибрюшного давления; rg, rm и rp - радиус-векторы, проведённые из точки приложения силы Fd в точки приложения сил Fg, Fm и Fp, соответственно. Сумма моментов сил в уравнении (2) определяется относительно центра пояснично-крестцового межпозвонкового диска.
Рис. 3. Схема свободного тела в состоянии удержания тяжести. Цифрой «1» обозначен пятый позвонок поясничного отдела.
Из рис. 3, а также формулы (2) видно, что для сохранения равновесия при действии сгибающего момента со стороны силы тяжести (относительно центра пояснично-крестцового межпозвонкового диска), разгибатели спины, сокращаясь, создают разгибающий момент Mm (на рис. 3 не показан). Поэтому, чем больше величина сгибающего момента от силы Fg, тем большее усилие необходимо развить m. erector spinae и тем большая нагрузка приходится на межпозвонковый диск. При наличии внутрибрюшного давления возникает сила Fp и дополнительный разгибающий момент Mp (на рис. 3 не показан), определяемый третьим слагаемым в уравнении (2). Таким образом, внутрибрюшное давление способствует снижению величины силы Fm, необходимой для поддержания равновесия туловища с тяжестью в руках и, следовательно, приводит к уменьшению нагрузки на рассматриваемый межпозвонковый диск.
Результаты экспериментов in vivo, полученные в работе , подтвердили наличие дополнительного момента Mp. Однако величина этого момента не превысила 3 % от максимального значения Mm. Это означает, что роль внутрибрюшного давления в качестве дополнительного разгибателя туловища является недостаточно существенной. Тем не менее любое уменьшение нагрузки на поясничный отдел позвоночника со стороны мышцы, выпрямляющей позвоночник, может предостеречь от потенциального повреждения позвоночных элементов .
Более значимым является влияние внутрибрюшного давления на жёсткость поясничного отдела позвоночного столба. При этом под жёсткостью k понимается следующее отношение:
где F - сила, прикладываемая к той точке на спине, которая соответствует положению исследуемого поясничного позвонка; Δl - соответствующее перемещение этой точки (рис. 4). Измерения in vivo показали, что увеличение жёсткости k на уровне четвёртого поясничного позвонка при наличии давления внутри полости живота может достигать 31 % . При этом все наблюдения производились в отсутствии активности мышц передней, боковой и задней частей оболочки брюшной полости (в т.ч. m.erector spinae), что является немаловажным, так как некоторые авторы связывают повышение жёсткости поясничного отдела позвоночного столба с увеличением жёсткости всей оболочки брюшной полости за счёт напряжения её мышц .
Рис. 4. Определение жёсткости поясничной части позвоночника
Таким образом, внутрибрюшное давление способствует уменьшению деформаций в поясничной области позвоночника под действием внешних сил, что, в свою очередь, понижает вероятность патологических явлений, возникающих в процессе поднятия тяжестей.
Биомеханический подход к исследованию влияния внутрибрюшного давления на поясничный отдел позвоночного столба
Механизм влияния внутрибрюшного давления на состояние поясничного отдела позвоночного столба, безусловно, до конца не изучен. Данная проблема является сложной и носит междисциплинарный характер, так как требует знаний специалистов различного профиля. Одним из важнейших направлений междисциплинарного подхода к исследованию представленной взаимосвязи является биомеханическое моделирование. Использование современных компьютерных технологий и вычислительных алгоритмов для определения количественных закономерностей взаимодействия внутрибрюшного содержимого и элементов поясничной области позвоночника позволит разработать определяющие соотношения, учитывающие помимо всего прочего индивидуальные особенности. Этим объясняется необходимость изучения рассматриваемой проблемы с точки зрения биомеханики.
Заключение
Внутрибрюшное давление является сложным физиологическим параметром. Наряду с негативным влиянием на органы и системы человеческого организма давление в полости живота, кратковременно увеличиваемое в процессе поднятия тяжестей, может предотвратить травмы поясничного отдела позвоночного столба. Вместе с тем взаимосвязь между внутрибрюшным давлением и состоянием поясничного отдела позвоночника является малоизученной. Поэтому междисциплинарные исследования, направленные на установление количественных зависимостей описываемого явления, являются необходимыми с точки зрения разработки профилактических мероприятий по снижению травматичности поясничных элементов позвоночника.
Рецензенты:
Акулич Ю.В., д.ф.-м.н., профессор кафедры теоретической механики, ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет», г. Пермь;
Гуляева И.Л., д.м.н., заведующая кафедрой патологической физиологии, ГБОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А. Вагнера» Минздрава РФ, г. Пермь.
Работа поступила в редакцию 18.06.2013.
Библиографическая ссылка
Туктамышев В.С., Соломатина Н.В. ВЛИЯНИЕ ВНУТРИБРЮШНОГО ДАВЛЕНИЯ НА СОСТОЯНИЕ ПОЯСНИЧНОГО ОТДЕЛА ПОЗВОНОЧНИКА // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 8-1. – С. 77-81;URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=31874 (дата обращения: 07.04.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания» Оглавление темы "Повреждения живота.":
При давлении менее 10 мм рт.ст. сердечный выброс и АД нормальные, но печеночный кровоток существенно падает; при внугрибрюшном давлении 15 мм рт.ст. возникают неблагоприятные, но легко компенсируемые сердечно-сосудистые проявления; внутрибрюшное давление 20 мм рт.ст. может вызвать нарушение функции почек и олигурию, а увеличение до 40 мм рт.ст. приводит к анурии. У отдельных пациентов негативные эффекты возрастающего внутрибрюшного давления не изолированы, а связаны со сложными, взаимозависимыми факторами, из которых наиболее значима гиповолемия, в свою очередь усугубляющая эффекты возрастания внутрибрюшного давления.
Почему вы не встречались с внутрибрюшной гипертензией и абдоминальным компартмент-синдромом раньше?
Потому что не знали, что они существуют! Любое увеличение в объеме органа брюшной полости или забрюшинного пространства ведет к подъему внутрибрюшного давления. Клинически высокое внутрибрюшное давление наблюдается при различных ситуациях: послеоперационном внугрибрюшном кровотечении после абдоминальных сосудистых операций или объемных вмешательств (таких, как трансплантация печени) или при травме живота, сочетающейся с сосудистым отеком, гематомой или тампонадой живота; тяжелом перитоните, а также при использовании пневматического антишокового костюма и напряженном асците у больных циррозом печени. Инсуффляция газа в брюшную полость при лапароскопических процедурах является наиболее частой (ятрогенной) причиной внутрибрюшной гипертензии .
Тяжелый отек кишечника описан как следствие массивного восполнения объема жидкости при экстраабдоминальной травме .
Этиология повышения внутрибрюшного давленияУчтите, что патологическое ожирение и беременность являются хронической формой внутрибрюшной гипертензии ; различные проявления, связанные с такими состояниями (т.е. гипертензия, преэклампсия), характерны для ВБГ.
Заметим, что все, что может вызывать внутрибрюшную гипертензию и АКС, не зависит от причинных ингредиентов. Возможен и «завал» каловыми массами:
Престарелая больная поступила с нарушением периферической перфузии , АД 70/40 мм рт.ст., частота дыхания 36 в минуту. Ее живот очень увеличен в объеме, диффузно болезнен и напряжен. Ректальное исследование выявило большое количество мягких каловых масс. Мочевина крови 30 мг% и креатинин 180 мкмоль/л. Исследование газов крови показало метаболический ацидоз с рН 7,1. внутрибрюшное давление 25 см вод.ст. После декомпрессивной лапаротомии и резекции начительно расширенного и частично некротизированного ректосигмоидного отдела толстой кишки Наступило выздоровление.
Всего несколько лет назад мы описали бы эту пациентку как страдающую от «септического» шока на почве «ишемии толстой кишки ». Мы отнесли бы сосудистый коллапс и ацидоз к последствиям эндотоксического шока. Но сегодня нам ясно, что негативный эффект, созданный крайним расширением прямой Кишки и приведший к сердечно-сосудистой и дыхательной недостаточности, представляет собой типичный АКС, который в свою очередь ухудшает висцеральную перфузию и усугубляет колоректальную ишемию. Освобождение прямой кишки и декомпрессия живота быстро разрешили тяжелые физиологические проявления абдоминальной гипертензии.
Понимая, что внутрибрюшная гипертензия является «реальной проблемой», мы вводим измерение внутрибрюшного давления (ВБД) в нашу ежедневную клиническую практику.
