CC BY
5
https://doi.org/10.26347/1607-2499202205-06043-054
АНАЛИЗ ВОЗРАСТНОЙ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ ПО ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА У ПОЖИЛЫХ ПАЦИЕНТОВ ПУЛЬМОНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ
Цель. Исследование физического аспекта возрастной жизнеспособности по особенностям нейровететативной регуляции сердечного ритма у больных пульмонологического профиля.
Материал и методы. В исследовании приняли участие 65 пациентов пульмонологического профиля среднего (45-59 лет) и пожилого (60-74 лет) возраста, которым проводили физикальное обследование по традиционной рутинной методике с использованием спироартериокардиоритмографии (САКР) в покое и при выполнении пробы с умеренной физической нагрузкой.
Результаты. Представлен материал, демонстрирующий, что возрастная жизнеспособность связана с уровнем функционирования вегетативной нервной системы, взаимодействие различных отделов которой можно оценить по показателям вариабельности сердечного ритма. С возрастом процесс дискоординации увеличивается, особенно у пациентов, страдающих заболеваниями, связанными с расстройством вегетативной регуляции.
Заключение. Для оценки степени возрастной жизнеспособности применим анализ вариабельности сердечного ритма нелинейными методами, к которым относится и метод Пуанкаре, позволяющий оценить степень синхронизации различных отделов вегетативной нервной системы.
Ключевые слова: жизнеспособность, пожилой возраст, физическая нагрузка, физическая реабилитация
Для цитирования: Рубинский A.B., Шишкевич А.Н., Прощаев К.И., Воронин Б.С., Соломкина Н.Ю., Марченко В.Н. Анализ возрастной жизнеспособности по вариабельности сердечного ритма у пожилых пациентов пульмонологического профиля. Клиническая геронтология. 2022; 28 (5-6): 43-54. https://doi.org/10.26347/ 1607-2499202205-06043-054.
Работа выполнена в соответствии с этическими принципами проведения исследований
с участием человека Хельсинской Декларации Всемирной Медицинской Ассоциации (Declaration of Helsinki), пересмотр 2-13 г.
А.В. Рубинский1'2
A.Н. Шишкевич2'3, К.И. Прощаев4'5'6, Б.С. Воронин6, Н.Ю. Соломкина1,
B.Н. Марченко1
1 ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург
2 АННОВО «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии», Санкт-Петербург, Российская Федерация
3 ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия имени
C.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, Санкт-Петербург 4Академия постдипломного образования ФГБУ ФПКЦ ФМБА России, Москва
5 ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», г. Белгород
6 АПО ППМЦ «Геронтология», Москва, Российская Федерация
ANALYSIS OF HEART RATE VARIABILITY AS AN AGE RESILIENCE INDEX IN PULMONOLOGICAL ELDERLY PATIENTS
Objective. To study physical aspect of age-related resilience according to the features of the neurovegetative regulation of the heart rhythm in patients with a pulmonological profile. Methods. The study involved 65 pulmonological patients of middle (45-59 years) and older (60-74 years) age, who underwent a physical examination according to the traditional routine technique using spiroarteriocardiorhythmography (SACR) at rest and during a test with moderate physical activity.
Results. The article presents material demonstrating that age-related resilience is associated with the level of functioning of the autonomic nervous system, the interaction of various departments of which can be assessed by indicators of heart rate variability. With age, the process of discoordination increases, especially in patients suffering from diseases associated with a disorder of autonomic regulation.
Interpretation. To assess the degree of age-related resilience, we can use the analysis of heart rate variability by non-linear methods, which include the Poincare method, which makes it possible to assess the degree of synchronization of various parts of the autonomic nervous system. Keywords: resilience, elderly patients, physical activity, physical rehabilitation
Artemy Rubinskiy1'2, Andrey Shishkevich2'3, Prof. Kirill Prashchaev4'5'6, Bogdan Voronin6, Natalia Solomkina1, Prof. Valerii Marchenko1
1 Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, Saint Petersburg, Russia
2 Saint-Petersburg Institute of Bioregulation and Gerontology, Saint Petersburg, Russia
3 Military Medical Academy, Saint Petersburg, Russia
4Academy of Postgraduate Education, Federal Medical and Biological Agency, Moscow, Russia
For citation: Rubinskiy AV, Shishkevich AN, Prashchaev KI, Voronin BS, Solomkina NJu, Marchenko VN. Analysis of heart rate variability as an age resilience index in pulmonological elderly patients. Clin Gerontol. 2022; 28 (5-6): 43-54. https://doi.org/10.26347/1607-2499202205-06043-054.
This work has been carried out in accordance with the ethical principles for medical research involving human subjects developed by WMA Declaration of Helsinki (ed. 2013).
Belgorod State University, Belgorod, Russia 6 «GERONTOLOGY» Research Medical Centre, Moscow, Russia
В исследовательской практике достаточно прочно утвердилось мнение, что частота сердечных сокращений (ЧСС) является критериальным информационным параметром [1], по которому можно судить не только об изменениях минутного объема кровотока, но и о работоспособности вегетативной нервной системы и регуляторного аппарата организма [2-4]. Это утверждение относится к числу основополагающих при интерпретации данных вариабельности сердечного ритма (ВСР) при оценке физической работоспособности. При этом параметры, рассчитанные как по формулам, так и по номограммам крайне неточны, они построены на линейных моделях физиологических процессов, в них не учтены состояние и баланс иннервации вегетативных отделов нервной системы, хотя известно, что адаптационный статус человека, проявляющийся в функциональных пробах с нагрузочной моторной динамикой, зависит не только от состояния ана-томо-физиологических параметров испытуемого, но и от особенностей работоспособности его вегетативной нервной системы (ВНС), психологической сферы в момент тестирования [5]. Кроме того, принципиально важно, что используемые большинством практических врачей методы обработки показателей динамики кардиореспи-раторной системы, полученные на современном физико-инструментальном оборудовании, в результате применения устаревших моделей и методов обработки не дают объективной, полноценной и достоверной картины состояния адаптационных механизмов пациента, его жизнеспособности, особенно пациентов старших возрастных групп [6]. Но в последнее время происходят существенные изменения: отмечается переход от традиционных линейных моделей динамики функциональных систем к методам описания функциональных зависимостей на моделях теории хаоса-самоорганизации. Это связано с открытием нелинейной, хаотической природы физиологических процессов, происходящих в организме и, в частности хаотичностью кардиодинамики. Обработка нестационарных временных рядов,
параметров переходных процессов (которых в клинической и реабилитационной практике большинство) указанными методами недопустима. Такие временные ряды можно исследовать только методами нелинейной динамики, в частности методом Пуанкаре, корректное применение которого позволяет дифференцировать и оценивать состояние симпатических, парасимпатических и надсегментарных механизмов регуляции [7].
Цель работы: исследование физического аспекта возрастной жизнеспособности по особенностям нейровегетативной регуляции сердечного ритма у больных пульмонологического профиля. Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
1. Разработать адекватные биофизические подходы для регистрации показателей вегетативной регуляции, по которым можно оценивать физический аспект жизнеспособности, у больных пульмонологического профиля для групп среднего и пожилого возраста.
2. Провести анализ и сравнение показателей регуляторных систем методом Пуанкаре с учетом их кластера для больных среднего и пожилого возраста.
3. Оценить значимость метода Пуанкаре с позиции адекватной и неадекватной регулятор-ной функции, ориентируясь на физический аспект жизнеспособности.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В исследовании приняли участие 65 человек, проходящих реабилитацию в пульмонологическом отделении клиники Научно-исследовательского института ревматологии и аллергологии научно-клинического исследовательского центра ПСПбГМУ им. акад. И.П. Павлова и составивших 2 возрастные группы пациентов: среднего (45-59 лет) и пожилого (60-74 лет) возраста в соответствии с рекомендациями ВОЗ.
Диагностика формы и тяжести заболевания осуществлялась согласно Международным согласительным документам. Кардиологические инструментальные исследования в нашей работе были проведены и
обработаны в соответствии с действующими Национальными стандартами регистрации, обработки и интерпретации результатов, с учетом рекомендаций Европейского Общества Кардиологии и Северо-Аме-риканского общества стимуляции и электрофизиологии в действующей редакции [8].
Всем пациентам при поступлении в клинику проводили общеклиническое обследование, а в процессе лечения - детальный клинико-лабораторный мониторинг сердечно-сосудистой и дыхательной систем методами функциональной диагностики.
Для проведения настоящего обследования были отобраны пациенты со среднетяжелым течением бронхообструктивной патологии в фазе ремиссии, которые в течение не менее 3 мес до дня данного обследования не принимали кардио- или противоин-фекционные препараты. Пациенты были распределены по двум группам: 1-я - 20 человек (9 мужчин, 11 женщин), средний возраст 52 ± 2,5 года, 2-я -
13 больных (6 муж., 7 жен.), средний возраст 67 ± 2 года. Существенных различий по характеру лечения, номенклатуре и частоте применения фармакотера-певтических препаратов у участников обеих групп не было. У всех участников настоящего обследования было получено добровольное информированное согласие.
Инструментальное воздействие и получение экспериментальных данных включали велоэргометри-ческую (ВЭМ) физическую нагрузку (ФН) со сту-пенчатообразно непрерывной умеренно возрастающей по интенсивности нагрузкой, начиная от 40 Вт, с периодом увеличения через 1 мин на 5 Вт. Пробу проводили в соответствии с критериями безопасности, разработанными Комитетом экспертов ВОЗ [9]. ФН проводили на ВЭМ фирмы «Proteus» в сидячем положении при постоянной скорости вращения педалей 60 об/мин. Регистрацию динамики физиологических параметров сердечного ритма в покое и в
Рис. 1. Примеры скатерограмм пациентки К. при различных уровнях физической нагрузки: а - покой, Ь - 40 Вт, с - 50 Вт, d - 60 Вт. Стрелками обозначены показатели размеров «облака».
Рис. 2. Динамика ЯЯ при физической нагрузке у пациентов среднего и пожилого возраста.
процессе выполнения ФН проводили с помощью программно-аппаратного комплекса «Кардиотехни-ка САКР», НАО «ИНКАРТ», СПб. Полученные экспериментальные данные интервалов ЯЯ (показатель продолжительности сердечного цикла) рассчитывали и анализировали в соответствии с рекомендациями Европейской Ассоциации Кардиологии в среде МАТЬАБ. По полученным экспериментальным данным интервалов ЯЯ были построены графики Пуанкаре, представленные на рис. 1 и отражающие последовательные изменения (дисперсии) продолжительности интервалов, и вычислены показатели, необходимые для анализа характеристик сердечного ритма методом Пуанкаре.
Для описания скатерограммы каждого пациента строили эллипс, соответствующий по форме графику Пуанкаре, для этого измеряли малую (показатель 8Б1, с) и большую (показатель 8Б2, с) оси и площадь (88, с ).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
При исследовании в покое пациентов среднего возраста и пожилых были получены результаты, представленные в табл. 1.
Как видно из этих данных, статистически значимых различий между основными показате-
лями скатерограммы для 2-х возрастных групп пациентов не выявлено (см. табл. 1).
В связи с этим проанализировали динамику в процессе выполнения физической нагрузки. Гра-фик изменения показателя ЯЯ (величины, обратной общепринятой ЧСС) представлен на рис. 2 для пациентов среднего и пожилого возраста.
Как мы видим, в обеих группах после начала физической нагрузки происходило снижение длительности ЯЯ в обеих группах, причем до уровня статистически незначимо отличающегося от исходного. После прекращения физической нагрузки в течение 5 минут наблюдали плавное увеличение показателя ЯЯ, стремящегося к исходному уровню (см. рис. 2).
Иную динамику наблюдали при выполнении пациентами пробы с физической нагрузкой по показателю 8Б2 в сравнении с показателем в состоянии покоя и представленную на рис. 3 для пациентов среднего возраста, а на рис. 4 - для пациентов пожилого возраста.
Как видно из приведенной гистограммы, динамика показателя 8Б2 при выполнении пробы с физической нагрузкой и в период восстановления в обеих группах пациентов среднего и пожи-
Таблица 1
Сравнение показателей группы пациентов среднего возраста (СП) и группы пожилых пациентов (ПП)
в покое
Группа Показатели графика Пуанкаре
8Б2, с 8Б1, с 88, с2 ЯЯ, с ЯЯ -ЯЯ . тах тт
СП 0,17 ± 0,08 0,06 ± 0,03 0,009 [0,003;0,01] 0,77 ± 0,1 0,14 [0,09;0,16]
ПП 0,15 ± 0,08 0,06 ± 0,03 0,009 [0,002;0,02] 0,83 ± 0,08 0,19 [0,09;0,21]
Р-значение 0,3 (1) 0,9 (И) 0,7(1) 0,09 (и) 0,7 (1)
Примечание: М±8Б - для выборок, согласующихся с нормальным законом распределения, Ме [25%;75%] - для выборок, имеющих распределение отличное от нормального; и - критерий Манна-Уитни; 1 - критерий Стьюдента.
0,25 -|
0,20 -
0,15 -
0,10 -
0,05 -
0,00 -
Покой 40 Вт 45 Вт 50 Вт Физическая нагрузка
55 Вт 60 Вт 1мин 2 мин Змин 4 мин Восстановление
5 мин
Рис. 3. Динамика показателя 8Б2 в группе пациентов среднего возраста (*** - р < 0,001; для критерия Ман-на-Уитни или Стьюдента).
о,зо -
0,25 -
0,20 -0,15
0,10 -
0,05 -0,00
I
.1
■
Покой 40 Вт 45 Вт 50 Вт 55 Вт Физическая нагрузка
60 Вт 1мин 2 мин Змин 4 мин Восстановление
5 мин
Рис. 4. Динамика показателя 8Б2 в группе пациентов пожилого возраста (** - р < 0,01; * - р < 0,05 для критерия Манна-Уитни или Стьюдента).
лого возраста демонстрирует схожий по форме паттерн. Так, в начале пробы при физической работе, равной 40 Вт, наблюдали статистически недостоверное снижение показателя 8Б2 по отношению к исходному уровню как в группе пациентов среднего (р = 0,91), так и в группе пожилого (р = 0,07) возраста.
При дальнейшем увеличении физической работы до 45 Вт показатель 8Б2 продолжал снижаться и достигал статистически значимого отличия как от исходного уровня, так и от значения при физической работе в 40 Вт в группе пациентов среднего (рис. 3) и пожилого (рис. 4) возраста (р = 0,001 и р = 0,02; р = 0,002 и р = 0,02, соответственно).
При возрастании мощности физической работы последовательно до 50, 55 и 60 Вт мы наблюдали сохранение статистически значимых отличий (см. рис. 3 и 4) показателя 8Б2 относительно исходного уровня для пациентов среднего (р < 0,001 на всех ступенях), пожилого возраста
(р = 0,02, р = 0,003 и р = 0,003 соответственно) и в сравнении с мощностью 40 Вт для пациентов среднего (р < 0,001 при всех уровнях мощности) и пожилого возраста (р = 0,02, р = 0,007 и р = 0,003 соответственно). Дифференциальным критерием возрастных групп оказалось отсутствие статистически значимых отличий 8Б2 при мощности физической работы 50, 55 и 60 Вт от мощности 45 Вт (см. рис. 4) для пациентов пожилого (р = 0,9, р = 0,4 и р = 0,3 соответственно) возраста, в то время как для пациентов среднего возраста (см. рис. 3) статистически незначимые отличия наблюдали только от уровня мощности 50 Вт (р = 0,14). А при мощности 55 и 60 Вт выполняемой работы в группе пациентов среднего возраста уровень 8Б2 продолжал снижаться относительно мощности 45 Вт (р = 0,003 для обоих случаев). Физическая работа на уровне 55 и 60 Вт не приводила у пациентов среднего возраста (см. рис. 3) к статистически достоверному снижению показателя 8Б2 в сравнении с мощностью вы-
2,50 2,00 | 1,50
I 1-00 +-г(я
о
1П
0,50 0,00
ш ш
-1—и
| СП | ПП
40 Вт
45 Вт 50 Вт 55 Вт Физическая нагрузка
60 Вт
1мин
2 мин 3 мин 4 м Восстановление
5 мин
Рис. 5. Сравнение динамики показателя 8Б2 в группах пациентов среднего и пожилого возраста.
полняемой физической работы 50 Вт (р = 0,07 и р = 0,06 соответственно).
Таким образом, можно говорить о том, что для показателя 8Б2 у пациентов пожилого возраста при физической работе возрастающей мощности уже при 45 Вт наблюдается «выход на плато», в то время как у пациентов среднего возраста статистически значимое снижение показателя 8Б2 при возрастающей физической нагрузке наблюдали с мощности 50 Вт.
Сравнение интенсивности реакции в группе пациентов среднего и пожилого возраста продемонстрировано на рис. 5 в виде отношения показателя 8Б2 в период физической работы и восстановления к исходному уровню.
При сравнении групп пациентов среднего и пожилого возраста при мощности выполняемой физической работы 40, 45, 50, 55 и 60 Вт по показателю отношения 8Б2 к исходному уровню (см. рис. 5) не наблюдали статистически значимых различий (р = 0,7; р = 0,87; р = 0,18; р = 0,22; р = 0,15 соответственно).
После окончания физической нагрузки в течение 1-й мин периода восстановления можно было видеть скачкообразный прирост 8Б2 до уровня статистически незначимо отличного от исходного (см. рис. 3 и 4) как в группе пациентов среднего (р = 0,77), так и пожилого (р = 0,17) возраста. Таким образом, статистически значимые отличия уровня 8Б2 на 1-й мин восстановления от уровня предшествующей физической работы мощностью 60 Вт мы наблюдали в обеих возрастных группах пациентов (р < 0,001 для обеих групп).
Следует отметить, что на 1-й мин восстановления наблюдался больший прирост показателя 8Б2 относительно исходного у пожилых пациентов, чем в группе пациентов среднего возраста (см. рис. 5), при этом различия были статистичес-
ки незначимые (р = 0,06). Предварительно можно утверждать, что при схожей динамике адаптационных реакций у пациентов среднего и пожилого возраста начальная реакция регуляторных систем в ответ на предшествующее напряжение отличается по интенсивности. При дальнейшем наблюдении за динамикой показателя 8Б2 на 2-й мин восстановительного периода отметили тенденцию к снижению, причем в группе пациентов среднего возраста (см. рис. 3) отличие от исходного уровня статистически значимо (р = 0,03). В группе пациентов пожилого возраста (см. рис. 4) показатель 8Б2 на 2-й мин восстановления статистически значимо не отличался (р = 0,93) от исходного уровня. При дальнейшем наблюдении в период восстановления статистически значимых различий отношения 8Б2 к исходному уровню (см. рис. 5) между группами пациентов пожилого и среднего возраста на 2-й, 3-й, 4-й и 5-й мин не наблюдали (р = 0,08; р = 0,22; р = 0,62 и р = 0,55 соответственно).
Однако в группе пациентов среднего возраста отличия показателя 8Б2 от исходного уровня продолжали оставаться статистически значимыми (рис. 3) на 3-й, 4-й и 5-й мин восстановления (р = 0,001 для всех периодов). Показатель 8Б2 в группе пациентов пожилого возраста на 3-й, 4-й и 5-й мин периода восстановления (рис. 4) статистически значимо не отличался от исходного уровня (р = 0,09, р = 0,07, р = 0,08).
Схожую динамику в процессе нагрузочной пробы и периода восстановления демонстрировал показатель 8Б1, его изменения для группы пациентов среднего возраста приведены на рис. 6, а для пациентов пожилого возраста - на рис. 7.
Для пациентов среднего возраста в процессе пробы с физической нагрузкой динамика показателя 8Б1 отличается статистически достовер-
0,09 0,08 0,07 0,06 <->_ 0,05 ° 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00
I
.1
Ж
I г! |
■
н
I
Покой 40 Вт 45 Вт 50 Вт Физическая нагрузка
55 Вт 60 Вт 1мин 2 мин Змин 4 мин
Восстановление
5 мин
Рис. 6. Динамика показателя 8Б1 в процессе пробы с физической нагрузкой и периода восстановления у пациентов среднего возраста (*** - р < 0,001; ** - р < 0,01; * - р < 0,05 для критерия Манна-Уитни или Стьюдента).
Рис. 7. Динамика показателя 8Б1 в процессе пробы с физической нагрузкой и периода восстановления у пациентов пожилого возраста (*** - р < 0,001; ** - р < 0,01 для критерия Манна-Уитни или Стьюдента).
ным снижением (см. рис. 6) как при физической работе мощностью 40, 45, 50, 55, 60 Вт (р < 0,001 на всех ступенях), так и в течение 1-й, 2-й, 3-й, 4-й и 5-й мин периода восстановления (р < 0,001; р = 0,01; р = 0,01; р = 0,02; р = 0,01 соответственно).
Другая картина при наблюдении за динамикой 8Б1 в процессе пробы с физической нагрузкой и периода восстановления в группе пациентов пожилого возраста. Так, снижение 8Б1 (см. рис. 7) при выполнении физической нагрузки при мощности 40, 45, 50, 55, 60 Вт было статистически значимым (р = 0,008; р = 0,003; р = 0,003; р = 0,008; р = 0,001 соответственно), а на 1-й мин периода восстановления произошло скачкообразное повышение до уровня, статистически значимо не отличающегося от исходного (р = 0,3), ко -торый сохранялся на 2-й, 3-й, 4-й и 5-й мин восстановления (р = 0,4; р = 0,1; р = 0,08; р = 0,05 соответственно).
Сравнение групп пациентов среднего и пожилого возраста по показателю 8Б1, приведенному к аналогичному показателю в состоянии покоя, представлено на рис. 8.
Аналогично показателю 8Б2, межгрупповых статистически значимых различий по отношению 8Б1 к исходному уровню при выполнении пациентами физической работы на уровне 40, 45, 50, 55, 60 Вт (см. рис. 8) не наблюдали (р = 0,6; р = 0,7; р = 0,3; р = 0,8; р = 1,0 соответственно). Статистически значимые отличия между группами пациентов среднего и пожилого возраста по относительному показателю уровня 8Б1 к исходному уровню (см. рис. 8) на 1-й, 2-й, 3-й, 4-й и 5-й мин восстановительного периода не были выявлены (р = 0,06; р = 0,2; р = 0,4; р = 0,97; р = 0,56 соответственно).
Таким образом, по линейным измерениям морфологических показателей вариабельности сердечного ритма при выполнении функциональной
1,40 и 1,20 -
40 Вт 45 Вт 50 Вт 55 Вт 60 Вт 1мин 2 мин Змин 4 мин 5 мин
Физическая нагрузка Восстановление
Рис. 8. Динамика показателя 8Б1 в группах пациентов среднего и пожилого возраста.
0,02 -|
0,01 -
I
Покой
40 Вт 45 Вт 50 Вт 55 Вт Физическая нагрузка
60 Вт 1мин 2 мин Змин 4 мин Восстановление
5 мин
Рис. 9. Динамика показателя 88 в группе пациентов среднего возраста в покое, в течение нагрузочной пробы и периода восстановления (*** - р < 0,001; ** - р < 0,01; * - р < 0,05 для критерия Манна-Уитни или Стьюдента).
пробы достоверных отличпй в группе пожилых пациентов от пациентов среднего возраста найти не удалось. Кроме линейных, в этой статье рассмотрен интегральный показатель площади 88, динамика которого представлена на рис. 9 и 10 для групп пациентов среднего и пожилого возраста соответственно.
По результатам сравнения можно сказать, что динамика показателя 88 была аналогична динамике показателя 8Б1, однако с некоторыми особенностями. Так, в группе пациентов среднего возраста (см. рис. 9) уже на 1-й ступени физической нагрузки, равной 40 Вт, наблюдалось статистически значимое отличие показателя 88 от исходного уровня (р < 0,001), которое сохранялось в течение последующих ступеней 45, 50, 55, 60 Вт (р < 0,001 для всех ступеней). В то время как в группе пациентов пожилого возраста (см. рис. 10) на 1-й ступени физической нагрузки, равной 40 Вт, статистически значимых отличий показателя 88 от исходного уровня не наблюдалось
(р = 0,51), а только на последующих ступенях 45, 50, 55, 60 Вт появлялись статистически значимые отличия (р = 0,002; р = 0,002; р = 0,001; р < 0,001 соответственно).
Однако при сравнении уровня показателя 88 в периоде восстановления с исходным уровнем наблюдались отличия в группе пациентов среднего и пожилого возраста. Так в группе пациентов среднего возраста на 1-й, 2-й, 3-й, 4-й и 5-й мин периода восстановления (см. рис. 9) показатель 88 статистически значимо отличался от исходного уровня (р = 0,03; р = 0,006; р = 0,001; р = 0,0001; р = 0,0003 соответственно). В группе пациентов пожилого возраста статистически значимые отличия в течение 1-й, 2-й и 3-й мин (см. рис. 10) периода восстановления не наблюдалось (р = 0,74; р = 0,4; р = 0,1 соответственно), а только на 4-й и 5-й мин наблюдали статистически значимые отличия (р = 0,03 в обоих случаях).
При этом статистически значимых отличий по показателю 88 между группами пациентов
0,02 -1
Покой 40 Вт 45 Вт 50 Вт 55 Вт 60 Вт 1мин 2 мин Змин 4 мин 5 мин Физическая нагрузка Восстановление
Рис. 10. Динамика показателя 88 в группе пациентов пожилого возраста в покое, в течение нагрузочной пробы и периода восстановления (*** - р < 0,001; ** - р < 0,01; * - р < 0,05 для критерия Манна-Уитни или Стьюдента).
40 Вт 45 Вт 50 Вт 55 Вт 60 Вт 1мин 2 мин Змин 4 мин 5 мин Физическая нагрузка Восстановление
Рис. 11. Сравнение динамики показателя 88 в группах пациентов среднего и пожилого возраста относительно исходного уровня «1» (* - р < 0,05 для критерия Манна-Уитни).
среднего возраста и пожилых пациентов (рис. 11) на уровнях нагрузки 40, 45, 50 55, 60 Вт не наблюдали (р = 0,8; р = 0,5; р = 0,15; р = 0,48; р = 0,5 соответственно). Таким образом, статистически значимых отличий при выполнении физической нагрузки между пациентами среднего и пожилого возраста найти не удалось. Однако на 1-й мин периода восстановления отношение показателя 88 к исходному уровню статистически значимо было выше в группе пациентов пожилого возраста (р = 0,02). На 2-й, 3-й, 4-й, 5-й мин восстановительного периода статистически значимых отличий отношения 88 к исходному значению в группах пациентов среднего и пожилого возраста не наблюдали (р = 0,09; р = 0,4; р = 0,6; р = 0,4).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящем исследовании была предпринята попытка изучить параметры, полученные на основе количественного анализа Пуанкаре, для
изучения регуляции жизнеспособности в разные периоды действия стрессогенного фактора - физической нагрузки - у пациентов среднего и пожилого возраста.
Основное внимание было уделено полезности и качеству маркеров сердечного контроля для оценки психофизиологического аспекта жизнеспособности [10]. Для исследования были определены индексы Пуанкаре, которые применяются для определения изменения регуляции при различных внешних условиях [11,12]. Результаты нашего исследования продемонстрировали, что выполнение физической нагрузки привело к сокращению интервалов ЯЯ, 8Б1, 8Б2 и 88 в группах пациентов как пожилого, так и среднего возраста. Характер полученных данных убедительно свидетельствует о неравномерном усилении симпатико-адрено-медуллярной активности и снижении парасимпатической активности. В аналогичных работах, посвященных изучению вариабельности сердечного ритма при возрас-
тающей физической нагрузке [13], отмечено «ускользание» регуляции вегетативной нервной системы и преимущественное преобладание автономного контура, без влияния центральных механизмов, что, безусловно, отражается на жизнеспособности.
Снижение 8Б1 и 8Б2 в разные периоды времени сопровождалось соответствующими изменениями формы графика Пуанкаре, при этом более узкая структура наблюдалась во время выполнения нагрузки, а расширенная структура проявлялась в состоянии покоя (исходное состояние и восстановление). Эта ассоциация предполагает некоторую степень сопряжения между парасимпатической и симпатической системами, что подтверждается равномерным убыванием показателей 8Б1 и 8Б2. Эта связь была заметна во время выполнения физической нагрузки по отношению к покою в обеих группах, но статистически значимых отличий для групп найти не удалось.
В статье также продемонстрированы различные по интенсивности изменения после прекращения выполнения физической нагрузки, что, вероятно, является следствием снижения симпатической и повышения парасимпатической активности. При этом значимые различия между группами пациентов среднего и пожилого возраста были обнаружены для интегрального показателя 88, в то время как линейные показатели не продемонстрировали отличий. Причем исходный и восстановительный периоды характеризовались более интенсивной реакцией, отражающей, вероятно, некоторое снижение симпатического тонуса с повышением парасимпатического функционирования. Хотя реципрокная модель является обычным режимом регуляции вегетативной нервной системы, наблюдаются неоднозначное проявление этой закономерности [14]. Примечательно, что в аспекте жизнеспособности важно восстановление активности, которое при реципрокных отношениях может происходить не синхронно, что и подчеркивает проведенное исследование. Примеры коингибирующих или ко-активирующих паттернов автономного контроля были описаны у других авторов [15-17]. Таким образом, выполнение стрессовой задачи в условиях данного исследования вызвало в первую очередь взаимные изменения в симпатическом и парасимпатическом функционировании в обеих возрастных группах, в то время как в восстановительном периоде имели место возраст-
ные изменения, связанные с недостаточным реципрокным влиянием отделов вегетативной нервной системы, что, безусловно, отражает вегетативный компонент возрастной жизнеспособности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Разумов А.Н. и др. Реабилитация инвалидов: Национальное руководство. Краткое издание. М., 2020.
2. Еськов В.В., Пятин В.Ф., Еськов В.М. Стохастические и хаотические подходы в изучении возрастной динамики кардиоинтервалов у человека. Дневник казанской медицинской школы. 2019; 23 (1): 139-144.
3. Karavaev AS, et al. Autonomic control is a source of dynamical chaos in the cardiovascular system. Chaos. 2019; 29: 121101. https://doi.org/10.1063Z1.5134833
4. Krasnikov GV, et al. Periodic Concentration of Mental Attention Changes the Structure of Oscillatory Processes in the Cardiovascular System. Human Physiology. 2020; 46 (1): 44-57. https://doi.org/10.1134/S0362119720010107
5. Кривощеков С.Г. и др. Многомерный анализ показателей тормозного и автономного контроля при ортоста-зе и в эмоциональных ситуациях. Физиология человека. 2022; 48 (1): 26-37. https://doi.org/10.31857/ S0131164621060059
6. Ильницкий А.Н. и др. Долговременный уход за пожилым человеком: фокус на индивидуальную жизнеспособность. Врач. 2020; 31 (6): 5-9. https://doi.org/ 10.29296/25877305-2020-06-01
7. Leonova I, et al. Success of biofeedback in the rehabilitation of patients with acute myocardial infarction. Psychological predictors. European Journal of Preventive Cardiology. 2019; 26 (S1): 603.
8. Rahman S, Habel M, Contrada RJ. Poincare plot indices as measures of sympathetic cardiac regulation: Responses to psychological stress and associations with pre-ejection period. International Journal of Psychophysiology. 2018; 133: 79-90. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2018.08.005
9. Берстень Н.Ф., Сандриков B.A., Федоров С.И. Функциональная диагностика: национальное руководство. М., 2019.
10. Носкин Л.А. и др. Изучение сердечно-сосудистого и дыхательного синхронизма при различных режимах. Патогенез. 2018; 16 (4): 90-96. https://doi.org/10.25557/ 2310-0435.2018.04.90-96
11. Николаева Е.И. и др. Психофизиологические основы жизнеспособности человека в онтогенезе. Жизнеспособность человека: индивидуальные, профессиональные и социальные аспекты. М., 2016: 394-407.
12. Dimitriev DA, et al. The Effect of Breathing at the Resonant Frequency on the Nonlinear Dynamics of Heart. Human Physiology. 2019; 45 (1): 54-61. https://doi.org/ 10.1134/S0362119719010067
13. Romanchuk A, Guzii O. Variability and pattern of spontaneous respiration in different types of cardiac rhythm regulation of highly trained athletes. International Journal of Human Movement and Sports Sciences. 2020; 8 (6): 483-493. https://doi.org/10.13189/saj.2020.080622
14. Похачевский А.Л. и др. Прогностический потенциал временную ряда кардиоритмограммы стресстеста. Физиология человека. 2019; 45 (3): 48-60. https://doi.org/ 10.1134/S0131164619030147
15. Романчук О.П., Величко B.I., Бажора Я.1. Реактивность кардиореспираторной системы у пациентов с бронхиальной астмой по данным тестов с управляемым дыханием. Запорожский медицинский журнал. 2019; 21 (4): 449-457. https://doi.org/10.14739/2310-1210.2019.4.173191
16. Berntson GG, et al. Cardiac autonomic balance versus cardiac regulatory capacity. Psychophysiology. 2008; 45 (4): 643-652. https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.2008.00652.x
17. Silvia PJ, et al. Gritty people try harder: Grit and effort-related cardiac autonomic activity during an active coping challenge. International Journal of Psychophysiology. 2013; 88 (2): 200-205. https://doi.org/10.1016/j.ijpsy-cho.2013.04.007
REFERENCES
1. Razumov AN, et al. Rehabilitation of the Disabled: National Guide. Short version. Moscow, 2020. Russian.
2. Eskov VV, Pyatin VF, Eskov VM. Stochastic and chaotic approaches in the study of age-related dynamics of cardio-intervals in humans. Kazan Medical School Journal. 2019; 23 (1): 139-144. Russian.
3. Karavaev AS, et al. Autonomic control is a source of dynamical chaos in the cardiovascular system. Chaos. 2019; 29: 121101. https://doi.org/10.1063/L5134833
4. Krasnikov GV, et al. Periodic Concentration of Mental Attention Changes the Structure of Oscillatory Processes in the Cardiovascular System. Human Physiology. 2020; 46 (1): 44-57. https://doi.org/10.1134/S0362119720010107
5. Krivoshchekov SG, et al. Multivariate analysis of indicators of inhibitory and autonomic control in orthostasis and emotional situations. Human Physiology. 2022; 48 (1): 26-37. https://doi.org/10.31857/S0131164621060059
6. Ilnitskiy AN, et al. Long-term care in elderly person: focus on individual viability. Vrach. 2020; 31 (6): 5-9. https:// doi.org/10.29296/25877305-2020-06-01
7. Leonova I, et al. Success of biofeedback in the rehabilitation of patients with acute myocardial infarction. Psychological predictors. European Journal of Preventive Cardiology. 2019; 26 (S1): 603.
8. Rahman S, Habel M, Contrada RJ. Poincaré plot indices as measures of sympathetic cardiac regulation: Responses to
psychological stress and associations with pre-ejection period. International Journal of Psychophysiology. 2018; 133: 79-90. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2018.08.005
9. Bersten NF, Sandrikov VA, Fedorov SI. Functional diagnostics: national guidelines. Moscow, 2019. Russian.
10. Noskin LA, et al. Study of cardiovascular and respiratory synchronization in different types of breathing. Pathogenesis. 2018; 16 (4): 90-96. https://doi.org/10.25557/2310-0435.2018.04.90-96
11. Nikolaeva EI, et al. Psychophysiological bases of human viability in ontogenesis. Human vitality: individual, professional, and social aspects. Moscow, 2016: 394-407.
12. Dimitriev DA, et al. The Effect of Breathing at the Resonant Frequency on the Nonlinear Dynamics of Heart. Human Physiology. 2019; 45 (1): 54-61. https://doi.org/ 10.1134/S0362119719010067
13. Romanchuk A, Guzii O. Variability and pattern of spontaneous respiration in different types of cardiac rhythm regulation of highly trained athletes. International Journal of Human Movement and Sports Sciences. 2020; 8 (6): 483-493. https://doi.org/10.13189/saj.2020.080622
14. Pokhachevsky AL, et al. Prognostic potential of time series markers in cardiac rhythmogram in stress testing. Human Physiology. 2019; 45 (3): 48-60. https://doi.org/10.1134/ S0131164619030147
15. Romanchuk OP, Velichko VI, Bazhora Yal. Reactivity of cardiorespiratory system in bronchial asthma patients according to the tests with respiratory maneuvers performance. Zaporozhye Medical Journal. 2019; 21 (4): 449-457. https://doi.org/10.14739/2310-1210.2019.4.173191
16. Berntson GG, et al. Cardiac autonomic balance versus cardiac regulatory capacity. Psychophysiology. 2008; 45 (4): 643-652. https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.2008.00652.x
17. Silvia PJ, et al. Gritty people try harder: Grit and effort-related cardiac autonomic activity during an active coping challenge. International Journal of Psychophysiology. 2013; 88 (2): 200-205. https://doi.org/10.1016/j.ijpsy-cho.2013.04.007
Поступила 20.03.2022 Принята к опубликованию 29.04.2022 Received 20.03.2022 Accepted 29.04.2022
Сведения об авторах
* Рубинский Артемий Владимирович - к. м. н., доцент, доцент кафедры медицинской реабилитации и адаптивной физической культуры, ФРБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика П.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 197022 Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8; старший научный сотрудник лаборатории возрастной патологии сердечно-сосудистой системы. АННО ВО Научно-исследовательский центр «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии», 197110 Санкт-Петербург, пр. Динамо, 3. Тел.: 8(900)635-27-62. E-mail: rubinskiyav@1spbgmu.ru. http://orcid.org/0000-0003-1041-8745; SPIN-cod: 3020-0781.
Шишкевич Андрей Николаевич - д. м. н., доцент, преподаватель первой кафедры хирургии (усовершенствования врачей) им. П.А. Куприянова ФРБВОУ ВО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, 194044 Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, 6; старший научный сотрудник лаборатории возрастной патологии сердечно-сосудистой системы, АННО ВО Научно-исследовательский центр «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии», Российская Федерация, 197110 Санкт-Петербург, пр. Динамо, 3. Тел.: +7(921)756-47-66. E-mail: shishkevich50@mail.ru. http://orcid.org/0000-0003-4605-6678; SPIN-cod: 1323-2430/
* Автор, ответственный за переписку.
Прощаев Кирилл Иванович - д. м. н., профессор, профессор кафедры терапии, гериатрии и антивозрастной медицины, Академия постдипломного образования ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий Федерального медико-биологического агентства» (Академия постдипломного образования ФГБУ ФНКЦ ФМБА России), 125371 Москва, Волоколамское шоссе, 91; заведующий лабораторией «Проблемы старения» ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», Российская Фелдерация, 308015, г. Белгород, ул. Победы 85. Тел.: +7(999)856-69-80. E-mail: prashchayeu@yandex.ru. http://orcid.org/0000-0002-6534-1362; SPIN-код: 3997-0381.
Воронин Богдан Сергеевич - научный сотрудник, Автономная некоммерческая организация «Научно-исследовательский медицинский центр «Геронтология» (АНО НИМЦ «Геронтология»), 125371, Москва, Волоколамское шоссе, 116, стр. 1, оф. 321. E-mail: irinasergeevna-1991@mail.ru. http://orcid.org/0000-0003-0915-2521.
Соломкина Наталья Юрьевна - к. м. н., доцент, доцент кафедры медицинской реабилитации и адаптивной физической культуры ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 197022 Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8. Тел.: +7(931)367-54-67. E-mail: natalya-solomkina@yandex.ru. https://orcid.org/0000-0002-7115-4731; SPIN-код: 2254-7460.
Марченко Валерий Николаевич - д. м. н., профессор, Заслуженный врач Республики Северная Осетия - Алания, профессор кафедры терапии госпитальной с курсом аллергологии и иммунологии им. акад. М.В. Черноруцкого ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 197022 Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8. Тел.: +7(911)227-43-15. E-mail: marchvn@mail.ru. https://orcid.org/0000-0002-2440-7222; SPIN-cod: 1711-4150.
About the authors
* Artemy V. Rubinskiy - Ph. D. in Medicine, Associate Professor, Associate Professor in the Department of Medical Rehabilitation and Adaptive Physical Education, Pavlov First Saint Petersburg State Medical University; senior researcher in the Laboratory of Age-related Pathology of the Cardiovascular System, Saint-Petersburg Institute of Bioregulation and Gerontology, Saint Petersburg, Russia. E-mail: rubinskiyav@1spbgmu.ru ORCID: 0000-0003-1041-8745; SPIN-code: 3020-0781 Andrey N. Shishkevich - Sc. D. in Medicine, Associate Professor, lecturer in the First Department and Clinic of Postgraduate Surgery named after P.A. Kupriyanov, Military Medical Academy; senior researcher in the Laboratory of Age-related Pathology of the Cardiovascular System, Saint-Petersburg Institute of Bioregulation and Gerontology, Saint Petersburg, Russia. E-mail: shishkevich50@mail.ru. ORCID: 0000-0003-4605-6678; SPIN-code: 1323-2430
Prof. Kirill I. Proshchaev - Sc. D. in Medicine, Professor in the Department of Therapy, Geriatrics and Anti-age Medicine, Academy of Postgraduate Education, Federal Research and Clinical Center of specialized types of health care and medical technology of the Federal Medical and Biological Agency, Moscow, Russia; head of the Problems of Aging laboratory, Belgorod State University, Belgorod, Russia. E-mail: prashchayeu@yandex.ru, ORCID: 0000-0002-6534-1362; SPIN-code: 3997-0381
Bogdan S. Voronin - researcher in the independent noncommercial organization «GERONTOLOGY» Research Medical Centre, Moscow, Russia. E-mail: irinasergeevna-1991@mail.ru, ORCID: 0000-0003-0915-2521
Natalia Ju. Solomkina - Ph. D. in Medicine, Associate Professor, Associate Professor in the Department of Medical Rehabilitation and Adaptive Physical Education, Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, Saint Petersburg, Russia. E-mail: natalya-solomkina@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-7115-4731 SPIN-code: 2254-7460
Prof. Valerii N. Marchenko - Sc. D. in Medicine, Honored Doctor of the Republic of North Ossetia-Alania; Professor in Department of Hospital Therapy with the Course of Allergology and Immunology named after. M.V. Chernorutsky, Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, Saint Petersburg, Russia. E-mail: marchvn@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2440-7222; SPIN-code: 1711-4150
Участие авторов в исследовании:
Концепция и дизайн статьи - Прощаев К.П., Марченко В.Н., Шишкевич А.Н.,
Сбор и обработка данных - Рубинский A.B., Соломкина Н.Ю.,
Описание материалов и методов - Рубинский A.B.,
Описание результатов исследования - Рубинский A.B., Воронин Б.С.,
Обсуждение результатов и выводы - Марченко В.Н. Рубинский A.B., Шишкевич А.Н.,
Редактирование статьи - Прощаев К.И., Марченко В.Н., Шишкевич А.Н.
Окончательная версия рукописи была одобрена всеми авторами.
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов. Финансировние: исследование не имело спонсорской поддержки. The authors declare no competing interests. Funding: the study had no funding.
* The corresponding author
