The effect of a short-term passive orthostatic test on central blood flow in healthy adults
DOI:
https://doi.org/10.33910/2687-1270-2024-5-4-375-387Keywords:
short-term passive orthostatic test, central blood flow, rheogram, electrocardiogram, blood pressure, cardiovascular systemAbstract
When transitioning from a horizontal to a vertical position, the cardiovascular system experiences gravitational stress — blood is redistributed to the veins of the lower extremities, resulting in hypovolemia and a decrease in central venous pressure. In this study, the effect of short-term passive orthostatic test on central blood flow was investigated in healthy adults. Participants, secured with two seat belts, were placed on a specialized turntable with a footrest for five minutes in a supine position (Background-1). The table was then tilted to 75° for five minutes to simulate the standing position (Orthostasis), followed by a return to the supine position (After Orthostasis) for additional five minutes until all measurements returned to baseline (Background-2). During each phase, the electrocardiogram (ECG) (Lead I), rheogram (electrodes placed over the eyebrows and mastoid processes), and blood pressure were recorded. Data were analyzed using a comprehensive methodological and software toolkit: ‘Analysis of signals through polygraphic channels combined with EEG signals of Encephalan-SA’, Excel 16, and StatPlus 7.3.0. Statistically significant differences were observed between horizontal and vertical positions, with decreases in base impedance (BI), arterial vessel elasticity index (AVEI), time of slow blood filling (TSBF), rheographic index (RI), and systolic blood pressure (SYS). Conversely, the modulus of elasticity (ES), time of rapid blood filling (TRBF), dicrotic and diastolic index (DDI), and diastolic blood pressure (DAI) significantly increased.
References
ЛИТЕРАТУРА
Аверьянова, И. В., Максимов, А. Л. (2018) Перестройка показателей кардиоритма и гемодинамики при ортостатической пробе у юношей-европеоидов г. Магадана. Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН, № 3, с. 112–119.
Бапинаев, А. А. (2022) К вопросу о реакции сердечно-сосудистой системы на гравитационные изменения. В кн.: Г. Ю. Гуляев (ред.). Фундаментальные и прикладные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации. Сборник статей LIX Международной научно-практической конференции. Пенза: Наука и Просвещение, с. 146–152.
Борт, А. А., Ларькин, В. И. (2014) Показатели гемодинамики у пациентов с вазовагальными синкопальными состояниями при длительной пассивной ортостатической пробе. Universum: медицина и фармакология, № 2 (3). [Электронный источник]. URL: https://7universum.com/ru/med/archive/item/985 (дата обращения 03.10.2024).
Герасимова, М. А., Карпикова, Т. С., Семилетова, В. А., Дорохов, Е. В. (2023a) Особенности мозгового кровотока при проведении пассивной ортостатической пробы у взрослых здоровых лиц. В кн.: М. Л. Фирсов (ред.). Сборник тезисов XXIV съезда физиологического общества им. И. П. Павлова. СПб.: ВВМ, с. 338–339.
Герасимова, М. А., Карпикова, Т. С., Семилетова, В. А. и др. (2024a) Изменения центрального кровотока при пассивной ортостатической пробе у взрослых здоровых лиц. Вестник Волгоградского государственного медицинского университета, т. 21, № 1, с. 26–29. https://doi.org/10.19163/1994-9480-2024-21-1-26-29
Герасимова, М. А., Семилетова, В. А., Дорохов, Е. В. (2024b) Изменения центрального кровотока при проведении пассивной ортостатической пробы у взрослых здоровых лиц. Российский кардиологический журнал, т. 29, № 6S, с. 24–25.
Герасимова, М. А., Семилетова, В. А., Дорохов, Е. В. (2024c) Исследование мозгового кровотока при пассивной ортостатической пробе у взрослых здоровых лиц. В кн.: В. В. Зинчук (ред.). Межвузовский научный симпозиум с международным участием, посвященный 110-летию со дня рождения члена-корреспондента НАН Беларуси Н. И. Аринчина: сборник материалов. Гродно: Изд-во Гродненского государственного медицинского университета, с. 44–47.
Герасимова, М. А., Семилетова, В. А., Карпикова, Т. С., Дорохов, Е. В. (2023b) Изменения мозгового кровотока при проведении пассивной ортостатической пробы у здоровых людей. В кн.: Агаджаняновские чтения: материалы IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, с. 80–83.
Гончарова, Н. Ю., Батищева, Г. А., Дулова, Н. А. (2017) Особенности системного гемодинамического ответа при проведении пассивной ортостатической пробы. В кн.: Материалы XXIII съезда Физиологического общества им. И. П. Павлова с международным участием. Воронеж: Истоки, с. 1454–1456.
Губарева, Е. Ю., Фатенков, О. В., Губарева, И. В. и др. (2021) Ортостатическая артериальная гипертензия в стратификации сердечно-сосудистого риска у больных гипертонической болезнью. Российский кардиологический журнал, т. 26, № 1S, с. 41–49. https://doi.org/10.15829/560-4071-2021-4221
Дороговцев, В. Н., Гречко, А. В. (2017) Значение ортостатических изменений кровообращения в развитии сосудистых нарушений. Клиническая медицина, т. 95, № 11, с. 977–986.
Косякова, Н. И., Прохоренко, И. Р., Радзюкевич, Я. В. и др. (2021) Структурные и функциональные нарушения в микроциркуляторном русле при эндокринной патологии: методические рекомендации по внедрению результатов научно-поисковой работы. М.: Академия Естествознания, 32 с. https://doi.org/10.17513/np.463
Котов, А. Н., Катунцев, В. П., Сухоставцева, Т. В., Баранов, В. М. (2024) К вопросу об оценке ортостатической устойчивости организма человека. Аэрокосмическая и экологическая медицина, т. 58, № 1, с. 118–125. https://doi.org/10.21687/0233-528X-2024-58-1-118-125
Лесова, Е. М., Самойлов, В. О., Филиппова, Е. Б. (2017) Зависимость сосудистых реакций от баланса регуляторных влияний на сердечный ритм при выполнении ортостатической пробы. Вестник Российской военно-медицинской академии, № 1 (57), с. 101–104.
Мельников, А. А., Попов, С. Г., Николаев, Д. В. (2013) Биоимпедансный анализ депонирования крови в периферических регионах во время тилт-теста у спортсменов. Регионарное кровообращение и микроциркуляция, т. 12, № 4 (48), с. 61–69.
Самойлов, В. О., Лесова, Е. М., Голубев, В. Н. и др. (2017) Сосудистые реакции на гравитационные воздействия в условиях снижения концентрации кислорода. В кн.: Материалы XXIII съезда Физиологического общества им. И. П. Павлова с международным участием. Воронеж: Истоки, с. 2464–2466.
Семилетова, В. А. (2024) Изменения центрального кровотока по параметрам реограммы у взрослого здорового человека под влиянием спелеоклимата. Российский кардиологический журнал, т. 29, № S6, с. 70.
Скуратова, Н. А. (2017) Оценка приспособительных реакций системы кровообращения и артериального давления при использовании пассивной ортостатической пробы у детей. В кн.: Артериальная гипертония 2017 как междисциплинарная проблема: сборник тезисов XIII Всероссийского конгресса. Уфа: ИнтерМедсервис, с. 63–64.
Сухоставцева, Т. В., Котов, А. Н., Катунцев, В. П., Баранов, В. М. (2023) Оценка степени напряжения функционирования сердечно-сосудистой системы при проведении ортостатической пробы. В кн.: XLVII Академические чтения по космонавтике 2023: сборник тезисов, посвященный памяти академика С. П. Королева и других выдающихся отечественных ученых — пионеров освоения космического пространства. Т. 4. М.: Изд-во Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана, с. 67–69.
Фролов, В. М., Сушкова, И. Э., Ильина, С. В., Чеснакова, Т. В. (2018) Оценка параметров центральной гемодинамики при пассивной ортостатической пробе в выявлении предикторов артериальной гипертензии. В кн.: Артериальная гипертония 2018 года на перекрестке мнений: тезисы XIV Всероссийского конгресса. М.: ИнтерМедсервис, с. 60.
Хеймец, Г. И., Певзнер, А. В., Рогоза, А. Н., Голицын, С. П. (2017) Пятиминутная пассивная ортостатическая проба в алгоритме обследования больных с обмороками. Кардиологический вестник, т. 12, № 3, с. 70–74.
Чепчерук, О. Г., Глуховской, Д. В., Наумов, К. М., Золотарева, Н. А. (2018) Пассивная ортостатическая проба в диагностике синкопальных состояний. Вестник Российской военно-медицинской академии, № S3, с. 114–116.
Шаханова, А. В., Гречишкина, С. С. (2015) Студенческий спорт, адаптация, кардиореспираторная система. Майкоп: Изд-во Адыгейского государственного университета, 155 с.
Якимова, Е. А. (2016) Влияние функционального состояния сердечно-сосудистой системы на физическую работоспособность спортсменов. Вестник науки и творчества, № 7 (7), с. 344–351.
Konkabaeva, A. E., Rasol, M. (2016) Funktsional’noe sostoyanie serdechno-sosudistoj sistemy studentov s razlichnym urovnem trenirovannosti [The functional state of the cardiovascular system of students with different levels of physical fitness]. European Journal of Physical Education and Sport, vol. 11, no. 1, pp. 10–16. https://doi.org/10.13187/ejpe.2016.11.10
REFERENCES
Averyanova, I. V., Maksimov, A. L. (2018) Perestrojka pokazatelej kardioritma i gemodinamiki pri ortostaticheskoj probe u yunoshej-evropeoidov g. Magadana [Heart rate and hemodynamic changes at orthostatic test demonstrated by young Caucasoid male residents of Magadan city]. Vestnik Severo-Vostochnogo nauchnogo tsentra DVO RAN — The Bulletin of the North-East Scientific Center, no. 3, pp. 112–119. (In Russian)
Bapinaev, A. A. (2022) K voprosu o reaktsii serdechno-sosudistoj sistemy na gravitatsionnye izmeneniya [On the question of the reaction of the cardiovascular system to changes in gravity]. In: G. Yu. Gulyaev (ed.). Fundamental’nye i prikladnye nauchnye issledovaniya: aktual’nye voprosy, dostizheniya i innovatsii. Sbornik statej LIX Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferentsii [Fundamental and applied scientific research: Current problems, achievements and innovations. Collection of articles of the LIX International scientific and practical conference]. Penza: Nauka i Prosveshchenie Publ., pp. 146–152. (In Russian)
Bort, A. A., Larkin, V. I. (2014) Pokazateli gemodinamiki u patsientov s vazovagal’nymi sinkopal’nymi sostoyaniyami pri dlitel’noj passivnoj ortostaticheskoj probe [Hemodynamics in patients with vasovagal syncope during tilt table testing]. Universum: meditsina i farmakologiya, no. 2 (3). [Online]. Available at: https://7universum.com/ru/med/archive/item/985 (accessed 03.10.2024). (In Russian)
Chepcheruk, O. G., Glukhovskoy, D. V., Naumov, K. M., Zolotareva, N. A. (2018) Passivnaya ortostaticheskaya proba v diagnostike sinkopal’nykh sostoyanij [Passive orthostatic test in the diagnosis of syncopal conditions]. Vestnik Rossijskoj voenno-meditsinskoj akademiiv — Bulletin of the Russian Military Medical Academy, no. S3, pp. 114–116. (In Russian)
Dorogovtsev, V. N., Grechko, A. V. (2017) Znachenie ortostaticheskikh izmenenij krovoobrashcheniya v razvitii sosudistykh narushenij [The role of orthostatic circulatory changes in the development of vascular disorders]. Klinicheskaya meditsina — Clinical Medicine (Russian Journal), vol. 95, no. 11, pp. 977–986. (In Russian)
Frolov, V. M., Sushkova, I. E., Il’ina, S. V., Chesnakova, T. V. (2018) Otsenka parametrov tsentral’noj gemodinamiki pri passivnoj ortostaticheskoj probe v vyyavlenii prediktorov arterial’noj gipertenzii [Assessment of central hemodynamics parameters using a passive orthostatic test in the detection of predictors of arterial hypertension]. In: Arterial’naya gipertoniya 2018 na perekrestke mnenij: tezisy XIV Vserossijskogo kongressa [Arterial hypertension in 2018 at the junction of opinions: Abstracts of the XIV All-Russian congress]. Moscow: InterMedservis Publ., p. 60. (In Russian)
Gerasimova, M. A., Karpikova, T. S., Semiletova, V. A., Dorokhov, E. V. (2023a) Osobennosti mozgovogo krovotoka pri provedenii passivnoj ortostaticheskoj proby u vzroslykh zdorovykh lits [Features of cerebral blood flow during a passive orthostatic test in healthy adults]. In: M. L. Firsov (ed.). Sbornik tezisov XXIV s’ezda fiziologicheskogo obshchestva im. I. P. Pavlova [Materials of the XXIV congress of the I. P. Pavlov Physiological Society with international participation]. Saint Petersburg: VVM Publ., pp. 338–339. (In Russian)
Gerasimova, M. A., Karpikova, T. S., Semiletova, V. A. et al. (2024a) Izmeneniya tsentral’nogo krovotoka pri passivnoj ortostaticheskoj probe u vzroslykh zdorovykh lits [Changes in central blood flow during passive orthostatic testing in healthy adults]. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta — Journal of Volgograd State Medical University, vol. 21, no. 1, pp. 26–29. https://doi.org/10.19163/1994-9480-2024-21-1-26-29 (In Russian)
Gerasimova, M. A., Semiletova, V. A., Dorokhov, E. V. (2024b) Izmeneniya tsentral’nogo krovotoka pri provedenii passivnoj ortostaticheskoj proby u vzroslykh zdorovykh lits [Changes in central blood flow during passive orthostatic testing in healthy adults]. Rossijskij kardiologicheskij zhurnal — Russian Journal of Cardiology, vol. 29, no. 6S, pp. 24–25. (In Russian)
Gerasimova, M. A., Semiletova, V. A., Dorokhov, E. V. (2024c) Issledovanie mozgovogo krovotoka pri passivnoj ortostaticheskoj probe u vzroslykh zdorovykh lits [Examination of cerebral blood flow during passive orthostatic examination in healthy adults]. In: V. V. Zinchuk (ed.). Mezhvuzovskij nauchnyj simpozium s mezhdunarodnym uchastiem, posvyashchennyj 110-letiyu so dnya rozhdeniya chlena-korrespondenta NAN Belarusi N. I. Arinchina: sbornik materialov [Interuniversity scientific symposium with international participation dedicated to the 110th anniversary of the birth of corresponding member of the National Academy of Sciences of Belarus N. I. Arinchin: Collection of materials]. Grodno: Grodno State Medical University Publ., pp. 44–47. (In Russian)
Gerasimova, M. A., Semiletova, V. A., Karpikova, T. S., Dorohov, E. V. (2023b) Izmeneniya mozgovogo krovotoka pri passivnoj ortostaticheskoj probe u vzroslykh zdorovykh lits [Changes in cerebral blood flow in passive orthostatic sample in adult healthy individuals]. In: Agadzhanyanovskie chteniya: materialy IV Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem [Aghajanian readings: Materials of the IV All-Russian scientific and practical conference with international participation]. Moscow: Peoples’ Friendship University of Russia Publ., pр. 80–83. (In Russian)
Goncharova, N. Yu., Batishcheva, G. A., Dulova, N. A. (2017) Osobennosti sistemnogo gemodinamicheskogo otveta pri provedenii passivnoj ortostaticheskoj proby [Peculiarities of systemic hemodynamic response in passive orthostatic test]. In: Materialy XXIII s’ezda Fiziologicheskogo obshchestva im. I. P. Pavlova s mezhdunarodnym uchastiem [Materials of the XXIII congress of the I. P. Pavlov Physiological Society with international participation]. Voronezh: Istoki Publ., pp. 1454–1456. (In Russian)
Gubareva, E. Yu., Fatenkov, O. V., Gubareva, I. V. et al. (2021) Ortostaticheskaya arterial’naya gipertenziya v stratifikatsii serdechno-sosudistogo riska u bol’nykh gipertonicheskoj bolezn’yu [Orthostatic hypertension in cardiovascular risk stratification in hypertensive patients]. Rossijskij kardiologicheskij zhurnal — Russian Journal of Cardiology, vol. 26, no. 1S, pp. 41–49. https://doi.org/10.15829/560-4071-2021-4221 (In Russian)
Kheymets, G. I., Pevzner, A. V., Rogoza, A. N., Golitsyn, C. P. (2017) Pyatiminutnaya passivnaya ortostaticheskaya proba v algoritme obsledovaniya bol’nykh s obmorokami [A five-minute tilt table test as part of diagnostic algorithm of syncope]. Kardiologicheskij vestnik — Russian Cardiology Bulletin, vol. 12, no. 3, pp. 70–74. (In Russian)
Konkabaeva, A. E., Rasol, M. (2016) Funktsional’noe sostoyanie serdechno-sosudistoj sistemy studentov s razlichnym urovnem trenirovannosti [The functional state of the cardiovascular system of students with different levels of physical fitness]. European Journal of Physical Education and Sport, vol. 11, no. 1, pp. 10–16. https://doi.org/10.13187/ejpe.2016.11.10 (In English)
Kosyakova, N. I., Prokhorenko, I. R., Radzyukevich, Ya. V. (2021) Strukturnye i funktsional’nye narusheniya v mikrotsirkulyatornom rusle pri endokrinnoj patologii: metodicheskie rekomendatsii po vnedreniyu rezul’tatov nauchno-poiskovoj raboty [Structural and functional disorders in the microcirculatory bed in endocrine pathology: Methodological recommendations for implementation of the results of scientific research]. Moscow: Academy of Natural History Publ., 32 p. https://doi.org/10.17513/np.463 (In Russian)
Kotov, A. N., Katuntsev, V. P., Sukhostavtseva, T. V., Baranov, V. M. (2024) K voprosu ob otsenke ortostaticheskoj ustojchivosti organizma cheloveka [On the assessment of human body orthostatic tolerance]. Aerokosmicheskaya i ekologicheskaya meditsina — Aerospace and Environmental Medicine, vol. 58, no. 1, pp. 118–125. https://doi.org/10.21687/0233-528X-2024-58-1-118-125 (In Russian)
Lesova, E. M., Samoilov, V. O., Filippova, E. B. (2017) Zavisimost’ sosudistykh reaktsij ot balansa regulyatornykh vliyanij na serdechnyj ritm pri vypolnenii ortostaticheskoj proby [The dependence of vascular responses during orthostatic test on balance regulatory influences on heart rate]. Vestnik Rossijskoj voenno-meditsinskoj akademii — Bulletin of the Russian Military Medical Academy, no. 1 (57), pp. 101–104. (In Russian)
Melnikov, A. A., Popov, S. G., Nikolaev, D. V. (2013) Bioimpedansnyj analiz deponirovaniya krovi v perifericheskikh regionakh vo vremya tilt-testa u sportsmenov [Bioimpedance analysis of blood pooling in peripheral regions of the body during tilt-test in athletes]. Regionarnoe krovoobrashchenie i mikrotsirkulyatsiya — Regional Blood Circulation and Microcirculation, vol. 12, no. 4 (48), pp. 61–69. (In Russian)
Samoilov, V. O., Lesova, E. M., Golubev, V. N. et al. (2017) Sosudistye reaktsii na gravitatsionnye vozdejstviya v usloviyakh snizheniya kontsentratsii kisloroda [Ascular responses to gravitational effects in the conditions of the of declining oxygen concentration]. In: Materialy XXIII s’ezda Fiziologicheskogo obshchestva im. I. P. Pavlova s mezhdunarodnym uchastiem [Materials of the XXIII congress of the I. P. Pavlov Physiological Society with international participation]. Voronezh: Istoki Publ., pp. 2464–2466. (In Russian)
Semiletova, V. A. (2024) Izmeneniya tsentral’nogo krovotoka po parametram reogrammy u vzroslogo zdorovogo cheloveka pod vliyaniem speleoklimata [Changes in central blood flow according to rheogram parameters in an adult healthy person under the influence of speleoclimate]. Rossijskij kardiologicheskij zhurnal — Russian Journal of Cardiology, vol. 29, no. S6, p. 70. (In Russian)
Shakhanova, A. V., Grechishkina, S. S. (2015) Studencheskij sport, adaptatsiya, kardiorespiratornaya [Student sports, adaptation, cardiorespiratory system]. Maikop: Adyghe State University Publ., 155 p. (In Russian)
Skuratova, N. A. (2017) Otsenka prisposobitel’nykh reaktsij sistemy krovoobrashcheniya i arterial’nogo davleniya pri ispol’zovanii passivnoj ortostaticheskoj proby u detej [Assessment of adaptive reactions of the circulatory system and blood pressure when using a passive orthostatic test in children]. In: Arterial’naya gipertoniya 2017 kak mezhdistsiplinarnaya problema: sbornik tezisov XIII Vserossijskogo kongressa [Arterial hypertension 2017 as an interdisciplinary problem: A collection of abstracts of the XIII All-Russian congress]. Ufa: InterMedservis Publ., pp. 63–64. (In Russian)
Sukhostavtseva, T. V., Kotov, A. N., Katuntsev, V. P., Baranov, V. M. (2023) Otsenka stepeni napryazheniya funktsionirovaniya serdechno-sosudistoj sistemy pri provedenii ortostaticheskoj proby [Assessment of degree for the cardiovascular tension during orthostatic tilt test]. In: XLVII Akademicheskie chteniya po kosmonavtike 2023: sbornik tezisov, posvyashchennyj pamyati akademika S. P. Koroleva i drugikh vydayushchikhsya otechestvennykh uchenykh — pionerov osvoeniya kosmicheskogo prostranstva. T. 4 [XLVII Academic space conference, dedicated to the memory of academician S. P. Korolev and other outstanding national scientists — pioneers of space exploration. Vol. 4]. Moscow: Bauman Moscow State Technical University Publ., pp. 67–69. (In Russian)
Yakimova, E. A. (2016) Vliyanie funktsional’nogo sostoyaniya serdechno-sosudistoj sistemy na fizicheskuyu rabotosposobnost’ sportsmenov [The influence of the functional state of the cardiovascular system on the physical performance of athletes]. Vestnik nauki i tvorchestva, no. 7 (7), pp. 344–351. (In Russian)
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Maria A. Gerasimova, Vera A. Semiletova, Evgeny V. Dorokhov
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
The work is provided under the terms of the Public Offer and of Creative Commons public license Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0). This license allows an unlimited number of persons to reproduce and share the Licensed Material in all media and formats. Any use of the Licensed Material shall contain an identification of its Creator(s) and must be for non-commercial purposes only.
