CC BY
24
АКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ РЕГУЛЯТОРНОГО МЕХАНИЗМА КАРДИОРИТМА ЮНОШЕЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА В УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА РОССИИ
Н.Н. Околито, О.А. Бутова
Кафедра анатомии, физиологии и гигиены человека Медико-биолого-химический факультет, СГУ ул. Пушкина, 1, Ставрополь, Россия, 355009
Установлено преобладание эрготропных механизмов в регуляции сердечно-сосудистой системы у курсантов и трофотропных — у военнослужащих как 1-го, так и 2-го годов службы в условиях физиологического покоя. У военнослужащих 2-го года службы максимален вклад в регуляцию кардиоритма центрального контура регуляции, а увеличение мощности «очень» низкочастотных волн маркирует степень связи сегментарных уровней регуляции с надсегмен-тарными, в том числе гипоталамическим уровнем.
Ключевые слова: курсанты, военнослужащие, адаптация, механизмы регуляции кардиорит-ма, спектральный анализ вариабельности сердечного ритма.
Сердечно-сосудистая система является весьма чувствительным индикатором всех происходящих в организме процессов. Ритм и сила сердечных сокращений, регулируемые через симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы, очень чутко реагирует на любые стрессорные воздействия [1, 2], что позволяет на модели типов приспособительных реакций системы вегетативной регуляции оценить состояние здоровья.
С учетом вышеуказанного, целесообразным представляется исследование механизмов регуляции кардиоритма у юношей, призванных на военную службу в Десантно-штурмовой полк, дислоцирующийся на территории Ставропольского края из Центральной полосы России. В исследовании приняли участия 76 юношей прибывших из Центрального федерального округа (ЦФО) в Южно-федеральный округ (ЮФО). Первую группу составили 21 курсант летного училища г. Ставрополя, вторую группу — 27 военнослужащих 1 года службы, третью группу — 28 военнослужащих 2 года службы.
Результаты исследования и их обсуждение. Оценка состояния регулятор-ных систем у курсантов (I группы) в клиноположении по значениям интегрального показателя стресс-индекса (SI) выявил вегетативный гомеостаз в пределах нормы. В группе военнослужащих первого (II) и второго года (III) службы в клинополо-жении выявлено умеренное преобладание парасимпатической нервной системы.
Сравнивая параметры вариационной пульсометрии военнослужащих (II и III групп) с данными I группы обнаруживаем, что в клиноположении у военнослужащих как 1-го, так и 2-го годов службы преобладают трофотропные механизмы регуляции сердечным ритмом, о чем свидетельствует возрастание сред-неквадратического отклонения (СКО).
Выполнение клиноортостатической пробы (КОП) юношами I группы вызвало снижение роли гуморальных влияний в деятельности синусового узла и падение ^ < 0,002) величины вариационного размаха (АХ), характеризующей вагусные влияния. Хотя и нет достоверного увеличения амплитуды моды (АМо), но возрастание величины SI с 58,6 ± 6,33 (клиноположении) до 114,8 ± 12,0 (ортостаз) и реакция периферических аппаратов сердечно-сосудистой системы указывают на усиление роли симпатических нервных влияний в регуляции кардиоритмом.
Ортостатическая проба вызвала у военнослужащих обеих групп дополнительное подключение симпатических влияний в регуляции ритмов сердца, о чем свидетельствуют снижение величин СКО и падение величины АХ у военнослужащих 2-го года службы почти в 2 раза. Однако периферические аппараты гемоди-намического гомеостаза сохраняют закономерность к увеличению своих значений (рис. 1).
Клиноположение Ортостаз
САД САД
Рис. 1. Показатели вариационных пульсограмм
* — достоверность: * — 0,05; ** — 0,02—0,002; *** — 0,001 I группа — курсанты; II группа — военнослужащие 1-го года службы; III группа — военнослужащие 2-го года службы
Проведя сравнительный анализ пульсограмм среди трех групп юношей ЦФО, нами обнаружено, что в клиноположении показатели диастолического артериального давления достоверно выше у военнослужащих 1-го года службы (II группа). Стресс-индекс снижается с 58,6 ± 6,33 в I группе до 41,6 ± 3,86 усл. ед, во II группе, что указывает на умеренное преобладание парасимпатических воздействий. Показатель СКО в клиноположении увеличивается ^ < 0,02) в группе солдат 1-го года в 1,3 раза по сравнению с группой курсантов, что свидетельствует о доминирующем влиянии парасимпатического отдела нервной системы на сердечный ритм.
В ортостазе у военнослужащих 1 года службы, показатели частоты сердечных сокращений достоверно снижаются (P < 0,05), а величина АХ наоборот увеличивается (P < 0,01) в сравнении с группой курсантов.
Сравнительный анализ сердечного ритма среди военнослужащих первого (II) и второго (III) годов службы в клиноположении выявил достоверное снижение величины интегрального показателя в группе военнослужащих 2-го года, до минимального значения 30,9 ± 2,82 усл. ед,, отражая влияние парасимпатической нервной системы. Величина (АХ) максимально представлена в III группе военнослужащих (413,3 ± 21,8 мс), подтверждая доминирование вагусных влияний.
В ортостазе достоверных отличий среди военнослужащих 1-го и 2-го года службы не выявлено.
Сравнительный анализ вариационной пульсометрии в клиноположении среди курсантов и военнослужащих 2-го года ЦФО выявил достоверное снижение стрессового индекса в 1,5 раза и увеличение в 1,2 раза вариационного размаха.
Оценка регуляторных механизмов в юношеском периоде онтогенеза выявила принципиально различные уровни активации звеньев вегетативно-нервной системы. Если у курсантов преобладают эрготропные влияния, то у военнослужащих ко 2-му году службы нарастают трофотропные воздействия на кардиоритм в условиях относительного покоя (клиноположение). При этом выполнение нагрузочной пробы (ортостаз) у военнослужащих как 1-го, так и 2-го годов службы выявило гиперсимпатикотонический (патологический) вариант вегетативной регуляции. С позиции физиологии это указывает на напряжение регуляторных механизмов, находящихся в компенсированной форме.
Выявленное нами преобладание эрготропных влияний в регуляции ритмом сердца у курсантов г. Ставрополя, прибывших из ЦФО, ранее [5] было установлено у призывников Ставрополья, проходящих службу в десантно-штурмовом полку Ставропольского гарнизона.
В ходе нашего исследования проведена количественная оценка различных частотных составляющих колебаний ритма сердца, отражающих активность звеньев регуляторного механизма [3, 4, 6].
Оценивая суммарную мощность спектра во всех трех диапазонах, отмечаем, что у курсантов в клиноположении доля высокочастотных (HF%) и низкочастотных (LF%) составляющих спектра одинаковы (табл. 1). С учетом того, что в норме доля вазомоторных волн составляет от 15—40%, а в наших исследованиях (42,2%), полагаем, что у этой группы выявлена симпатическая модуляция сердечного ритма, характеризующая, в том числе, и состояние системы регуляции сосудистого тонуса, что подтверждает ранее установленное нами преобладание эрготропных воздействий.
Однако 41,3% высокочастотной составляющей спектра указывает на вагус-ную активность, приводящую к увеличению мощности дыхательных волн сердечного ритма. Амплитуда «очень» низкочастотных волн — VLF% (16,4%) находится в пределах функциональной нормы.
Таблица 1
Показатели спектрального анализа сердечного ритма
Показатели Мощность HF, % Мощность LF, % Мощность VLF %
I группа Клиноположение 41,3 ± 2,91 42,2 ± 2,51 16,4 ± 2,01
ортостаз 25,4 ± 2,6 51,4 ± 2,25 23,1 ± 2,01
Р < 0,001 < 0,02 < 0,05
II группа Клиноположение 29,2 ± 2,5 50,0 ± 2,19 20,8 ± 1,38
ортостаз 13,7 ± 1,25 54,3 ± 2,61 31,8 ± 2,42
Р < 0,001 > 0,1 < 0,001
Р1 < 0,002 < 0,02 > 0,1
Р2 < 0,001 > 0,1 < 0,01
III группа Клиноположение 28,1 ± 2,03 49,0 ± 2,0 23,0 ± 1,66
ортостаз 15,1 ± 1,62 53,1 ± 2,58 31,6 ± 2,5
Р < 0,001 > 0,1 < 0,01
Р3 < 0,001 < 0,05 < 0,02
Р4 < 0,001 > 0,1 < 0,01
Р5 > 0,1 > 0,1 > 0,1
Р6 > 0,1 > 0,1 > 0,1
Примечание: I группа — курсанты; II группа —военнослужащие 1 года; III группа — военнослужащие 2 года.
Р— достоверность различий в клиноположении и ортостазе у юношей одной группы; Р1 — достоверность различий показателей в клиноположении I и II группы; Р2 — достоверность различий показателей в ортостазе I и II группы; Р3 — достоверность различий показателей в клиноположении I и III группы; Р4 — достоверность различий показателей в ортостазе I и III группы; Р5 — достоверность различий показателей в клиноположении II и III группы; Р6 — достоверность различий показателей в ортостазе II и III группы.
Анализируя с этих позиций показатели спектрального анализа в организме военнослужащих 1-го года службы, отмечаем, что в клиноположении доминируют LF% волны (50,0%), являющиеся маркером симпатической модуляции сердечного ритма.
Аналогичная динамика нами выявлена и у военнослужащих 2-го года службы (LF > HF > VLF).
Сравнительный анализ спектральной составляющей сердечного ритма с периодом 2,5—6,6 сек. (HF) показывает, что мощность этих дыхательных волн достоверно ниже у военнослужащих как 1-го, так и 2-го годов службы в сравнении с юношами I группы в клиноположении. Таким образом, у курсантов в регуляции кардиоритмом преобладает автономный контур.
Мощность низкочастотной составляющей спектра — LF%, напротив, достоверно выше у военнослужащих в сравнении с группой курсантов, что указывает на участие в регуляции их кардиоритма 3-го уровня центрального контура.
Достоверное увеличение значений мощности VLF% волн у военнослужащих 2-го года в сравнении с данным показателем в группе курсантов позволяет счи-
тать, что в регуляции сердечным ритмом на 2-м году службы возрастает роль ги-поталамо-гипофизарных влияний, отражающих 2-й уровень центрального контура.
Таким образом, оценивая в целом результаты анализа вариабельности сердечного ритма на модели типов приспособительных реакций системы вегетативной регуляции военнослужащих отмечаем, что стабильная адаптивная реакция преобладает у курсантов. Состояние «напряжения», характеризующееся усилением роли симпатических нервных влияний, выявили почти 2/3 военнослужащих как 1-го, так и 2-го годов службы. Снижением функциональных резервов сердечно-сосудистой системы характеризуются в большей степени военнослужащие 1-го года службы.
В клиноположении в организме военнослужащих как 1-го, так и 2-го годов службы в регуляции ритмом сердца преобладают вазамоторные медленные волны 1-го порядка, кроме того, на 2-м году службы увеличивается психоэмоциональное напряжение, о чем свидетельствует увеличение значений медленных волн 2-го порядка.
Переход из клиноположения в ортостаз вызывал у военнослужащих 1-го года службы снижение мощности HF на 15,5%, а у военнослужащих 2-го года на 13,0%, характеризуя торможения активности автономного контура регуляции, за который ответственен парасимпатичекий отдел. Следовательно, при КОП — преобладают симпатические влияния. В организме военнослужащих как 1-го, так и 2-го годов службы отмечено возрастание мощности VLF на нагрузочную пробу, что иллюстрирует возрастание связи автономных (сегментарных) уровней регуляции кровообращения с надсегментарными.
Сравнительный анализ мощности спектра военнослужащих 1-го и 2-го годов службы с параметрами HF, LF и VLF юношей I группы в ортостазе выявляет достоверное снижение мощности HF и возрастание мощности VLF. Полагаем, что в организме военнослужащих при выполнении нагрузочной пробы вегетативный баланс смещен в сторону преобладания симпатического отдела, однако в данном случае имеют более сложные влияния со стороны надсегментарного уровня регуляции. Это можно считать справедливым, поскольку значения Very Low Frequency — «очень» низкочастотных волн отражают церебральные эрготропные влияния и психоэмоциональное напряжение.
Полагаем, что исполнение воинских обязанностей военнослужащими десант-но-штурмового полка Ставропольского гарнизона, призванными из Центрального федерального округа России, вызывает более значимые изменения в регулятор-ных механизмах кардиоритма на 1-ом году службы. Степень напряжения регуля-торных механизмов нивелируется на 2-ом году службы.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Агаджанян Н.А. и др. Исследование влияния экстремальных видов туризма и спорта на функциональное состояние кардиореспираторной системы // Материалы XI международного симпозиума. — М.: Изд-во РУДН, 2003. — С. 13—14.
[2] Агаджанан Н.А., Баевский Р.М., Берсенева А.П. Проблемы адаптации и учение о здоровье. — М., 2006. — 284 с.
[3] Бабунц И.В., Мириджанян Э.М., Машаех Ю.А. Азбука анализа вариабельности сердечного ритма. — Ставрополь, 2002. — 112 с.
[4] Баевский Р.М. и соавт. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем // Мет. рек. Вестник аритмологии. — М., 2001. — № 24. — 96 с.
[5] Гришко Е.А. Адаптивные возможности и морфофункциональные особенности организма военнослужащих десантно-штурмового полка Ставропольского гарнизона: Ав-тореф. дисс. ... канд. мед. наук. — Ставрополь, 2006. — 22 с.
[6] Морман Д., Хеллер Л. Физиология сердечно-сосудистой системы / Пер. с англ. — СПб.: Питер, 2000. — 256 с.
ACTIVITY OF LINKS OF REGULATOR MECHANISM OF CARDIAC RATE OF YOUTHS OF CENTRAL FEDERAL DISTRICT IN THE CONDITIONS OF SOUTH FEDERAL OF DISTRICT OF RUSSIA
N.N. Okolito, O.A. Butova
Department of anatomy, physiology and hygiene of the person Mediko-biologo-chemical faculty SSU
Pushkin str., 1, Stavropol, Russia, 355009
Predominance of ergotropnyh mechanisms is set in adjusting of the cardiovascular system for students and trofotropnyh — for servicemen in the conditions of physiological rest. For the servicemen of 2 year of service a contribution is maximal to adjusting of cardiac rate of central contour of adjusting, and increasing power very low-frequency waves is marked by the degree of connection of segmental levels of adjusting with over segmental, including by a hypothalamic level.
Keywords. Students, servicemen, adaptation, mechanisms of adjusting of cardiac rate, spectral analysis of variability of cardiac rhythm.
