CC BY
68
stress testing / D. Arab [et al.] // The American P. 764-766.
Journal of Cardiology. - 2000. - Vol. 85. -
EFFECT OF ACUTE NORMOBARIC HYPOXIA ON CONDITION OF HEART
O.V. Troshenkina1, M.V. Menzorov1, D.V. Serova1, A.M. Shutov1,
E.D. Pupyreva1, N.V. Larionova2, M.V. Balykin1,
1Ulyanovsk State University 2Central City Clinical Hospital
The purpose of this study was to examine the impact of acute 10-min normobaric hypoxia on myocardial electrical stability, systolic and diastolic cardiac functions in 10 young healthy men. Hypoxia induced a decrease of ejection fraction and left ventricular early peak filling velocity. The QTc interval was prolonged during normobaric hypoxia without QT dispersion increase. Electrocardiographic investigation with assessment of QT-interval must be mandatory before normobaric hypoxic therapy is started. Prolonged QT interval is contraindication to normobaric hypoxic therapy.
Keywords: normobaric hypoxia, myocardial electrical stability, QT interval, QT dispersion, left ventricular diastolic function, left ventricular systolic function.
УДК 57.042:616-092.12
ДЕСИНХРОНОЗ ГЕМОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ПРИ СМЕННОЙ РАБОТЕ
В.Н. Симонов, М.В. Бочкарев, О.Н. Рагозин
Ханты-Мансийская государственная медицинская академия
В работе рассмотрено влияние сменной работы на временную организацию биологических ритмов гемодинамических параметров человека. На основании авторского метода дана математическая оценка степени десинхроноза при различной продолжительности рабочих смен.
Ключевые слова: биологические ритмы, сменная работа, десинхроноз, частота
сердечных сокращений, артериальное давление.
Введение. Общей закономерностью биоритмологических изменений
физиологических функций является то, что происходящие в них в обычных условиях процессы имеют колебательный характер. Колебания осуществляются всегда в пределах средних величин (норм реакций), что обуславливает состояние равновесия с внешней средой [2; 10; 12]. Вопросы
хронобиологии, гомеостаза, адаптации и десинхроноза так взаимосвязаны, что их
всесторонний анализ возможен только в комплексе. С помощью биоритмологического «ключа» и биоритмологических тестов можно судить о срыве адаптационных механизмов в биосистеме и трансформации физиологических процессов в
патологические [1; 3; 7]. Изменяются все три показателя ритмической организации: уровень средних значений, величина разброса, временная структура суточной кривой [5; 6; 13; 15].
Биоритмическая адаптация - это, прежде всего, временное согласование состояния организма и требований среды [11; 12]. При нарушении синхронизации ритмов организма и датчиков времени (внешний десинхроноз) организм вступает в стадию тревоги (внутренний десинхроноз). Сущность внутреннего десинхроноза заключается в рассогласовании по фазе суточных ритмов организма [3]. Организм человека практически постоянно находится в состоянии внешнего десинхроноза, то есть некоторого рассогласования по фазе собственных суточных ритмов и ритмов физических датчиков времени. Десинхроноз за-регистрирован не только в случае патологии, но и при сильном утомлении, сменной работе, эмоциональном стрессе [10]. Существуют различные классификации десинхронозов. Явный десинхроноз отличается присутствием упадка сил, быстрой утомляемостью, учащением пульса, дыхания, повышением артериального давления. Скрытый десинхроноз приводит к дискомфорту, нарушениям сна и аппетита. Иногда имеет место тотальный десинхроноз. При этом происходят общие изменения всех систем органов. Соответственно бывает и частичный десинхроноз: в этом случае имеют место сбои отдельных органов и их функций. Хронический десинхроноз происходит из-за частого отступления от привычного режима жизни. Острый - возникает из-за сильного, грубого нарушения режима труда и отдыха, сна, питания. Некоторые авторы [4] предлагают классификацию десинхроноза по причинному фактору и механизмам развития: трансмеридианный (центральный);
возрастной (комплексный); индуцированный (периферический); патологический
(периферический).
Несмотря на большое количество определений и классификаций в подавляющем большинстве случаев
диагностика десинхроноза носит
описательный характер. В связи с чем является актуальной выработка
математического подхода к оценке индивидуальных биоритмов человека в
условиях десинхроноза, обусловленного
действием экзогенных факторов. В применении к нашему исследованию стрессорным фактором является сменная работа в условиях измененного фотопериодизма Ханты-Мансийского
автономного округа.
Материалы и методы. В исследовании участвовало 103 человека (средний возраст -38,4±3,3 года, мужчин - 62 (средний возраст 43,4±2,6 года), женщин - 41 (средний возраст 32,2±1,8 года). Все обследуемые работают на станции скорой медицинской помощи в разных режимах: апериодические ночные и дневные двенадцатичасовые смены с суточным перерывом и
двадцатичетырехчасовая смена с
последующим двухсуточным перерывом. Мониторирование систолического (САД), диастолического (ДАД) артериального давления и частоты сердечных сокращений (ЧСС) с кратностью 30 мин производилось в течение суток. Общегрупповые параметры ритмов (период, мезор, амплитуда, акрофаза) определялись с помощью Косинор-анализа [14; 16].
Для обьективной оценки степени десинхроноза применялся авторский метод оценки биологических ритмов, который основывается на наличии связей между основными составляющими ритма. Степень десинхроноза оценивалась по формуле:
ЮС
где Д - степень десинхроноза;
УИ - ультрадианный индекс, определяемый как отношение единицы к количеству достоверно вычисленных ритмов.
Пример: циркадианный ритм (24 ч);
УИ=1/1=1,0.
Спектр ритмов (24 ч; 18 ч; 14 ч; 12 ч; 9 ч) -
всего 5 ритмических составляющих;
УИ= 1/5= 0,2;
АТ - амплитудно-периодный коэффициент, определяемый как отношение амплитуды ритма к его периоду.
Пример: низкоамплитудный
циркадианный ритм (24 ч), амплитуда -7,5; АТ = 7,5/24 = 0,31. Высокоамплитудный ультрадианный ритм (12 ч), амплитуда - 18,6;
АТ=18,6/12=1,55;
К=d+AАк - градиент смещения акрофазы ритма, где
d - доверительный интервал акрофазы; ААк= Дх) - Дх+ Ах), где
х - исходное (или нормативное) значение акрофазы;
Ах - зарегистрированное после воздействия стресс-фактора;
ДМ = (у + Ау) - величина изменения
среднесуточного уровня (мезора), где
у - исходный уровень мезора;
Ау - величина мезора после воздействия стресс-фактора.
Результаты исследования. При
проведении периодизации суточных
хронограмм изучаемых параметров обнаруживается дезорганизация
циркадианной структуры с появлением внутрисуточных ультрадианных ритмов. У обследуемых, которые работают в течение суток, выявляются 12 достоверных ритмов ЧСС с периодами от 24 до 4 часов, при 12часовой рабочей смене достоверных ритмов -9 (от 24 до 6 часов) (рис. 1).
А Б
Рис. 1. Циркадианные и ультрадианные ритмы ЧСС:
А - 12-часовая смена; Б - 24-часовая смена При анализе количества и качества режиме, при наличии небольшого количества
обнаруженных ритмов САД и ДАД ультрадианных ритмов (рис. 2), тогда как у
обнаруживается отсутствие циркадианной людей, работающих в течение суток,
структуры у лиц, работающих в 12-часовом циркадианная структура сохраняется (рис. 3).
15 1 ♦ часы 30 1 25 -
10 - ♦ 20 -
5 - ♦ ♦ 15 -10 - 5 \
о о
А Б
Рис. 2. Циркадианные и ультрадианные ритмы САД:
А - 12-часовая смена; Б - 24-часовая смена
Б
Рис. 3. Циркадианные и ультрадианные ритмы ДАД: А - 12-часовая смена; Б - 24-часовая смена
Величина среднесуточного уровня (мезор) изучаемых параметров не выходит за пределы нормативных величин и не имеет достоверных различий в группах с различной продолжительностью рабочей смены
(табл. 1). Учитывая отсутствие значимых отклонений мезора изучаемых параметров при расчете десинхроноза, этот модуль формулы не использовался.
Среднесуточный уровень параметров гемодинамики при различных вариантах сменной работы
Таблица 1
Параметры Продолжительность смены (часы)
24 12
ЧСС, уд./мин 75,0±7,7 68,6±4,1
САД, мм рт. ст. 133,4±10,2 131,3±4,47
ДАД, мм рт. ст. 82,8±8,7 84,1±4,1
н г Г Я * £ 12-часовая смена —О О— 0 6 12 18 24 часы
24-часовая смена —О О— 0 6 12 18 24 часы
.т с и? ^ а У 2 м 12-часовая смена ---О О— 0 6 12 18 24 часы
24-часовая смена —О О— 0 6 12 18 24 часы
ДАД, мм рт. ст. 12-часовая смена --О-- --О-- 0 6 12 18 24 часы
24-часовая смена —О О--- 0 6 12 18 24 часы
Рис. 4. Распределение акрофаз высокоамплитудных ритмов параметров гемодинамики при различной продолжительности рабочей смены
При анализе максимальных значений параметров при распределении их по временной оси (рис. 4) можно отметить, что максимум значений акрофаз при 24-часовом режиме работы приходятся на послеобеденное время. Это соответствует нормативным данным у здоровых людей, тогда как у обследуемых, работающих в режиме 12-часовых смен, максимум значений
основных ритмов приходится на ночные и
ранние утренние
часы.
Полученные данные о степени десинхроноза (табл. 2) свидетельствуют о значительно большем превалировании дезорганизации вре-менной структуры при ночной работе и дневной работе продолжительностью 12 часов.
Таблица 2
Величины ультрадианного индекса (УИ), амплитудно-периодного коэффициента (АТ), градиента смещения акрофазы (К) и степени десинхроноза (Д) у людей при различной продолжительности рабочей смены (12 и 24 часа)
Параметры УИ АТ К Д
12 24 12 24 12 24 12 24
ЧСС, уд./мин 0,11 0,08 0,45 0,29 11,38 7,86 0,43 0,24
САД, мм рт. ст. 0,25 0,07 0,63 0,31 12,97 6,36 1,0 0,3
ДАД, мм рт. ст. 0,2 0,1 0,54 0,26 14,84 8,23 0,72 0,31
Можно предположить, что
апериодически предъявляемые дневные и ночные 12-ча-совые смены индуцируют выраженный патологический десинхроноз, проявляющийся де-зорганизацией
циркадианной структуры изучаемых
показателей и инвертированным
ультрадианным низкоамплитудным ритмом. Регулярно предъявляемые 24-часовые смены с 48-часовым перерывом, возможно, моделируют своеобразный трехсуточный инфрадианный социально-биологический ритм, который не проявляется внешним десинхронозом.
Заключение. Разработанный
математический подход позволяет оценить нарушения временной структуры
физиологических параметров в условиях формирования десинхроноза при воздействии экзо- и эндоген-
ных факторов, может применяться как для профилактики, диагностики, так и для оцен-
ки степени коррекции биоритмологического статуса.
1. Алякринский, Б.С. Проблемы космической биологии. Т. 46 / Б.С. Алякринский. - М. : Наука, 1983. - 246 с.
2. Афромеев, В.И. Биофизика полей и излучений и биоинформатика. Ч. 3. Основы физико-биологической и технической реализации управляющих воздействий высокочастотными электромагнитными полями в медицине / В.И. Афромеев, А.А. Хадарцев, А.А. Яшин ; под ред. А.А. Яшина. - Тула : ТулГУ, НИИ НМТ, 1999. -508 с.
3. Бишоп, Б. Колебания / Б. Бишоп ; пер. с англ. - М. : Наука, 1986. - 192 с.
4. Губин, Г.Д. Классификация
десинхронозов по причинному фактору и механизмам развития. Два принципа хронотерапии десинхроноза
/ Г.Д. Губин, Д.Г. Губин // Фундаментальные исследования. - 2004. - №1 - С. 50-55.
5. Доскин, В.А. Обзорная информация
/ В.А. Доскин, Н.А. Лаврентьева // Медицина и
здравоохранение. - М. : Медицина. - 1985. -Вып. 2. - 81 с.
6. Катинас, Г.С. Уровни организации живых систем и биологические ритмы. Фактор вре-
мени в функциональной организации живых систем / Г.С. Катинас. - М. : Наука, 1980. - С. 8285.
7. Катинас, Г.С. Биологические ритмы и их адаптационная динамика / Г.С. Катинас, Н.И. Моисеева // Экологическая физиология человека. Адаптация человека к различным климатогеографическим условиям. - Л. : Наука, Ленингр. отделение, 1980. - С. 468-528.
8. Моисеева, Н.И. Временная среда и биологические ритмы / Н.И. Моисеева, В.М. Сысуев. - Л. : Наука, Ленингр. отделение, 1981. -126 с.
9. Мур-Ид, М. Внутренняя временная упорядоченность / М. Мур-Ид, Ф. Салмен // Биологические ритмы. Т. 1 / под ред. Ю. Ашоффа. - М. : Мир, 1984. - С. 240-274.
10. Зидермане, А.А. Некоторые вопросы хронобиологии и хрономедицины: обзор лит / А.А. Зидермане. - Рига : Зинатне, 1998. - 212 с.
11. Оранский, И.Е. Основы хронобальнео- и хронофизиотерапии / И.Е. Оранский, Т.В. Крупина, И.А. Балабанов ; под ред. Л.П. Ларионова. - Свердловск : Изд-во Урал. ун-та, 1989. - 139 с.
12. Хроноархитектоника биоритмов и среда обитания / Н.А. Агаджаня [и др.]. - Тюмень : Изд-во ТГУ, 1998. - 166 с.
13.Хронобиология и хрономедицина / под ред. Ф.И. Комарова. - М. : Медицина, 1989. - 400 с.
14.Bingham, C. Inferential statistical methods for estimating and comparing cosinor parameters
/ C. Bingham, B. Arbogast, G. Cornelissen // Chrono-biologia. - 1982. - V. 9 (4). - P. 397-439.
15.Lavie, P. Ultradian circa 1S hour rhythms: a multioscillatory system / P. Lavie, D.F. Kripke // Life Sci., 1981. - V. 29. - №29. - P. 2445-2450.
16. Nelson, W. Methods for
cosinorrhymometry / W. Nelson, Y.L. Tong, J.K. Lee // Chronobiolo-
gia. - 1979. - V. 6 (4). - P. 305-323.
DESYNCHRONOSIS HEMODYNAMIC PARAMETRS OF SHIFT WORK V.N. Simonov, M.V. Bochkarev, O,N. Ragozin
Khanty-Mansiysk state medical academy
We research effect of shift work on temporal organization of the human biological rhythms hemodynamic parameters. We evaluate desynchronosis level at different shift works with the author's mathematical method.
Keywords: Biological rhythms, shift work, desynchronosis, heart rate, blood pressure.
