Научная статья на тему 'Десинхроноз сердечно-сосудистой системы у машинистов локомотивных бригад'

Десинхроноз сердечно-сосудистой системы у машинистов локомотивных бригад Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
132
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДЕСИНХРОНОЗ / СМЕННЫЙ ТРУД / ЦИРКАДИАННЫЙ РИТМ / МАШИНИСТЫ / ПРОФИЛАКТИКА / DESYNCHRONIZES / SHIFT WORK / CIRCADIAN RHYTHM / LOCOMOTIVE DRIVER / PROPHYLAXIS

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Дементьев М.В., Чибисов Сергей Михайлович, Халаби Гази, Агарвал Раджеш Кумар, Ходорович Н.А.

Периодичность колебаний фундаментальное свойство всех физиологических функций человеческого организма. Однако, под воздействием непрерывно меняющихся условий окружающей среды данная периодичность становится вариабельной, что позволяет поддерживать адаптационный процесс на оптимальном уровне. Изменения параметров биологических ритмов приводит к их десинхронизации. В данной работе изучается десинхронизация артериального давления и частоты сердечных сокращений у 10 машинистов локомотивных бригад в период межсменного отдыха на основе анализа суточного монитрорирования артериального давления и частоты сердечных сокращений. У всех машинистов был выявлен десинхроноз функций сердечно-сосудистой системы. Из десяти обследованных внешняя десинхронизация обнаружена для каждого обследуемого, однако, у 3 машинистов не было проявлений внутренней десинхронизации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Дементьев М.В., Чибисов Сергей Михайлович, Халаби Гази, Агарвал Раджеш Кумар, Ходорович Н.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Desynchronosis of cardiovascular system in locomotive drivers

The periodicity of oscillation represents a fundamental characteristic of all physiological functions of the human body. However, under the influence of continuously changing environment conditions, this frequency becomes variable, which allows to support the optimum level of organism adaptation. Changing the parameters of biological rhythms leads to the desynchronization. This work has been devoted to the investigation of blood pressure and heart rate desynchronization in the 10 locomotive drivers during their rest between working shifts. It was analyzed based on daily blood pressure and heart rate monitoring. The desinhronosis of cardiovascular functions has been revealed at all examined drivers. External desynchronization has been identified for every examined driver, however, some of them did not have internal desynchronization.

Текст научной работы на тему «Десинхроноз сердечно-сосудистой системы у машинистов локомотивных бригад»

УДК 612.17:577, 3+616.12-008

ДЕСИНХРОНОЗ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ У МАШИНИСТОВ ЛОКОМОТИВНЫХ БРИГАД

М.В. Дементьев, С.М. Чибисов, Г. Халаби,

Р.К. Агарвал, Н.А. Ходорович, Е.В. Харлицкая

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет дружбы народов»,

Москва, Россия

Аннотация. Периодичность колебаний — фундаментальное свойство всех физиологических функций человеческого организма. Однако, под воздействием непрерывно меняющихся условий окружающей среды данная периодичность становится вариабельной, что позволяет поддерживать адаптационный процесс на оптимальном уровне.

Изменения параметров биологических ритмов приводит к их десинхронизации. В данной работе изучается десинхронизация артериального давления и частоты сердечных сокращений у 10 машинистов локомотивных бригад в период межсменного отдыха на основе анализа суточного монитрорирования артериального давления и частоты сердечных сокращений. У всех машинистов был выявлен десинхро-ноз функций сердечно-сосудистой системы. Из десяти обследованных внешняя десинхронизация обнаружена для каждого обследуемого, однако, у 3 машинистов не было проявлений внутренней десинхронизации.

Ключевые слова: десинхроноз, сменный труд, циркадианный ритм, машинисты, профилактика.

Актуальность. Все физиологические процессы, протекающие в человеческом организме, имеют свой индивидуальный биологический ритм. Для большинства из них характерен циркадианный ритм, обусловленный чередованием дня и ночи [8]. Однако, параметры биологических ритмов постоянно меняются, поскольку ритмы физиологических функций протекают не изолированно, а значит постоянно «подстраиваются» под изменяющиеся внешние зейтгеберы и стремят—-------------------------------------йче

ся к синхронизации между собой [5]. С одной стороны, организм стремиться к максимально согласованной работе своих отправлений, с другой стороны наличие «жестких» корреляций между физиологическими функциями близких к 1, несовместимо с жизнью [4]. Таким образом протекает непрерывный процесс адаптации, заключающийся в единстве и борьбе двух противоположностей. [3]

Современный городской житель постоянно подвержен множеству десинхронизи-

-----—

■ 20 ~

Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации по отраслям «Медицинские науки» и «Социологические науки»

Since 1999 p-ISSN 2226-7425, e-ISSN 2412-9437

Дементьев М.В. и др. Десинхроноз сердечно-сосудистой системы у машинистов локомотивных бригад

—------------------------—

рующих факторов, которые несвойственны природе, а являются следствием технического прогресса цивилизации.

Так появление непрерывного производства привело к сменному графику работы, который нарушает работу циркадианных часов, что в свою очередь приводит к развитию десинхронизации физиологических ритмов [11]. Параметры сердечно-сосудистой системы: частота сердечных сокращений и артериальное давление являются одним из самых чувствительных индикаторов де-синхроноза [7].

Не смотря на множество работ, посвященных десинхронозу функций сердечно-сосудистой системы, до сих пор нет ни общепризнанной методики диагностики, ни хро-нодесмов с учетом пола и возраста обследуемых [2]. Не стоит забывать, что именно на этой стадии человек еще находится на донозологическом этапе, своевременная диагностика которого может предотвратить развитие патологии [12].

Цель работы — описать десинхронизацию функций сердечно-сосудистой системы у машинистов в период межсменного отдыха.

Материалы и методы. Обследована группа из 10 машинистов локомотивных бригаду каждого из которых было проведено суточное мониторирование АД и ЧСС.

Все обследуемые ежегодно проходили медицинскую комиссию и не имели соматической патологии.

Методики анализа. Временной ряд обрабатывали в программно-прикладном комплексе FORM, разработанном и реализованном Георгием Сильвестровичем Катинасом [1; 9].

1 этап: фильтрация шума и высокочастотных колебаний путем аппроксимации процесса полиномом третьей степени (фильтр Савицкого-Голе) [10], который устраняет высокочастотные колебания и шум.

2 этап: вычисляются статистические параметры суточного профиля систолического давления: средний уровень за сутки, время наступления подъемов и спадов, размах наблюдений, максимальное и минимальное значение, доверительные границы, а также коэффициент детерминации.

3 этап: определение доверительных границ величины и времени пиков и спадов, по методу C. Bingham et al. [6].

С помощью программы FORM для каждого обследуемого строили циркадианный профиль систолического артериального давления (САД), диастолического артериального давления (ДАД), частоты сердечных сокращений (ЧСС).

Оценивали время наступления пика и спада для каждой отдельной функции (внешняя синхронизация), а затем фазовые соотношения между различными функциями (внутренняя синхронизация).

Полученные результаты и обсуждение. Внешний десинхроноз возникает между внешними ритмическими факторами и ритмами организма.

При построении суточных профилей АД и ЧСС у всех машинистов даже в нерабочее время сохраняются признаки выраженной внешней десинхронизации функций сердечно-сосудистой системы.

Время наступления пика САД у 9 машинистов смещены на вечерние и даже ночные часы (в интервале с 21:30 до 3:00), только у машиниста № 5 пик САД приходится на 07:10 (табл. 1).

Пик ДАД приходится на утренние часы только у трех машинистов (№ 1, 5, 6).

Для ЧСС время пика приходится на утренние часы только у машиниста № 5, № 9 (табл. 1).

—----------------------—

■ 21 ~

Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации по отраслям «Медицинские науки» и «Социологические науки»

Since 1999 p-ISSN 2226-7425, e-ISSN 2412-9437

The Journal of scientific articles “Health and Education Millennium”, 2015. Vol. 17. No 4

—--------------------------—

Пики параметров гемодинамики

Таблица 1

Машинист САД ДАД ЧСС

1 21:30 10:00 21:30

2 0.00 0.00 0.00

3 21:30 21:30 21:30

4 19:00 21:00 3:20

5 7:10 7:30 7:50

6 23:00 7:20 0:00

7 21:40 21:20 22:00

8 3:00 2:30 1:20

9 0:00 0:00 8:30

10 1:30 0:40 21:50

Таким образом, из 10 машинистов только для машиниста № 5 акрофазы всех функций сердечно-сосудистой системы расположены нормативном диапазоне и согласованы с внешними природными времязадателями.

Для машинистов № 1, № 6, № 9 акрофазы только некоторых функций не имеют внешней десинхронизации.

Время наступления спада САД у машинистов сильно варьирует, у четверых обследуемых (№ 2, 4, 7, 10) оно приходится

на утренние и дневные часы, когда наоборот в норме должно быть время пика данных параметров.

Спад ДАД для машинистов № 1, № 3, № 8 приходится на утренние часы.

Для ЧСС время пика приходится на утренние часы только у машиниста № 5, № 9.

У большинтсва обследуемых время спада ЧСС приходится между 16:50 и 23:00 часами (табл. 2).

Спады параметров гемодинамики

Таблица 2

Машинист САД ДАД ЧСС

1 1:00 6:00 18:30

2 7:30 17:30 17:30

3 18:30 5:30 16:30

4 14:00 13:30 23:00

5 19:40 19:40 20:00

6 18:00 18:30 20:00

7 12:40 4:00 2:00

8 16:50 6:10 17:30

9 4:10 4:10 16:50

10 15:40 4:20 18:10

~ 22 ~

Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации по отраслям «Медицинские науки» и «Социологические науки»

Since 1999 p-ISSN 2226-7425, e-ISSN 2412-9437

Дементьев М.В. и др. Десинхроноз сердечно-сосудистой системы у машинистов локомотивных бригад

—------------------------—

Внутренний десинхроноз возникает между биологическими ритмами организма.

Только у машиниста № 5 пики и спады для САД, ДАД и ЧСС были синхронизированы. Еще 2 машиниста № 2 и № 3 имели частичную синхронизацию: совпадали только пики САД, ДАД, ЧСС, в то время, как спад для каждого параметра приходился на разное время.

Заключение. Таким образом, у всех обследованных машинистов был диагностирован внешний десинхроноз, который сформировался под воздействием сменного графика работы. В нашем исследовании показано, что даже у здоровых машинистов внешняя десинхронизация параметров сердечно-сосудистой системы сохраняется даже в нерабочее время и носит стойкий характер, что в последующем может способствовать развитию целого ряда хронических заболеваний.

Принято считать, что внешний десинхро-ноз обязательно приводит к развитию внутреннего десинхроноза, однако, из десяти машинистов у одного все спады и пики функций сердечно-сосудистой системы были синхронизированы, а у двух сохранялась синхронизация пиков.

Подобная хронорезистентность к воздействию сменной работы говорит о том, что некоторые служащие более устойчивы к повреждающему воздействию скользящего графика. В дальнейшем необходимо изучить механизмы, позволяющие сохранить внутреннюю синхронизацию в неблагоприятных условиях, что позволит профилактировать патологию, к которой неизбежно ведет рассогласование в работе связанных физиологических функций.

Выводы

1. Сменный график работы машинистов приводит к развитию стойкого внешнего де-синхроноза функций сердечно-сосудистой системы, сохраняющегося в нерабочее время.

2. У каждого человека, ввиду индивидуальной хронорезистентности, имеется разная

чувствительность к внешним десинхронизирующим факторам, поэтому у ряда машинистов, работа в ночную смену не приводила к развитию внутреннего десинхроноза

Практическая значимость работы. Описаны особенности десинхроноза у машинистов локомотивных бригад в межсменный период, ранняя диагностика которых позволяет выявлять служащих, которые наиболее тяжело переносят сменный график работы и нуждаются в профилактических мероприятиях.

ЛИТЕРАТУРА

1. Карп В.П., Катинас Г.С. Построение формы колебаний без задания математической модели: Вычислительные методы анализа в хронобиологии и медицине. СПб.: Восточная корона, 1997. С. 38—41.

2. Катинас Г.С. Методы анализа рядов наблюдений // Хронобиология и хрономедицина: руководство / под ред. С.И. Рапопорта, В.А. Фролова, Л.Г. Хетагуровой. М.: Мед. информ. агентство, 2012. С. 206—251.

3. Катинас Г.С., Моисеева Н.И. Биологические ритмы и их адаптационная динамика // Экологическая физиология человека. Л.: Наука, 1980. С. 468—528.

4. Чибисов С.М., Катинас Г.С., Рагуль-ская М.В. Биоритмы и космос: мониторинг космобиосферных связей. М.: Капитал Принт, 2013. С. 442.

5. Baevsky R.M. Temporal organization of functions and adaptive capacity of the organism // Theoretical and applied aspects of the temporal organization of biological systems. Moscow: Nauka, 1976. С. 88—95.

6. Bingham C., Cornelissen G., Halberg E., Halberg F. (1984) Chronobiologia 11, P. 263—274.

7. Chibisov S.M., Ovchinnikova L.K., Breus T.K. Biological rhythms of the heart and “external stress”: monograph. Moscow, 1998. 250 p.

8. Halberg F. Organisms as circadian systems; temporal analysis of their physiologic and patho-

—----------------------—

■ 23 ~

Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации по отраслям «Медицинские науки» и «Социологические науки»

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Since 1999

p-ISSN 2226-7425, e-ISSN 2412-9437

The Journal of scientific articles “Health and Education Millennium”, 2015. Vol. 17. No 4

—-------------------------—

logic responses, including injury and death // Symp “Med Aspects Stress Milit Climate”. Washington. 1965. P. 1—36.

9. Katinas G.S., Dementyev M.V., Halberg F., Grambsch P., Sorokin A.V., Cornelissen G. Evaluating the form of nonsinusoidal variations // World Health Journal. 2011. 3(2). P. 135—149.

10. Savitzky A., Golay M. (1964) Analytical-Chemistry, 36: P. 1627—1639.

11. Shift-work research: «Where do we stand, where should we go»? Review article / T. Kanter-mann, M. Juda, C. Vetter, T. Roenneberg. // Sleep and Biological Rhythms. 2010; 8: P .95—105.

12. Young M.E., Bray M.S. Potential role for peripheral circadian clock dyssynchrony in the pathogenesis of cardiovascular dysfunction // Sleep Med. 2007; 8(6): P. 656—667.

DESYNCHRONOSIS OF CARDIOVASCULAR SYSTEM IN LOCOMOTIVE DRIVERS

M. V. Dement'ev, S.M. Chibisov, G. Halabi,

R.K. Agarval, N.A. Hodorovich, E. V. Harlitskaya

People’s friendship University of Russia,

Moscow, Russia

Annotation. The periodicity of oscillation represents a fundamental characteristic of all physiological functions of the human body. However, under the influence of continuously changing environment conditions, this frequency becomes variable, which allows to support the optimum level of organism adaptation. Changing the parameters of biological rhythms leads to the desynchronization.

This work has been devoted to the investigation of blood pressure and heart rate desynchronization in the 10 locomotive drivers during their rest between working shifts. It was analyzed based on daily blood pressure and heart rate monitoring. The desinhronosis of cardiovascular functions has been revealed at all examined drivers. External desynchronization has been identified for every examined driver, however, some of them did not have internal desynchronization.

Key words: desynchronizes, shift work, circadian rhythm, locomotive driver, prophylaxis.

REFERENCES

1. Karp V.P., Katinas G.S. Postroenie formy kolebanij bez zadanija matematicheskoj modeli: Vychislitel'nye metody analiza v hronobiologii i medicine. Saint-Petersburg, Vostochnaja korona, 1997, pp. 38—41.

2. Katinas G.S. Metody analiza rjadov nablju-denij. Hronobiologija i hronomedicina. Ed. S.I. Ra-poporta, V.A. Frolova, L.G. Hetagurovoj. Moscow, Med. inform. agentstvo, 2012, pp. 206—251.

3. Katinas G.S., Moiseeva N.I. Biologicheskie ritmy i ih adaptacionnaja dinamika. Jekologicheskaja fiziologija cheloveka. L., Nauka, 1980, pp. 468—528.

4. Chibisov S.M., Katinas G.S., Ragul'skaja M.V.

Bioritmy i kosmos: monitoring kosmobiosfernyh svjazej. Moscow: Kapital Print, 2013, pp. 442.

5. Baevsky R.M. Temporal organization of functions and adaptive capacity of the organism. Theoretical and applied aspects of the temporal organization of biological systems. Moscow: Nauka, 1976. С. 88—95.

6. Bingham C., Cornelissen G., Halberg E., Halberg F. (1984) Chronobiologia 11, P. 263—274.

7. Chibisov S.M., Ovchinnikova L.K., Breus T.K. Biological rhythms of the heart and “externalstress”. Moscow, 1998. 250 p.

—----------------------—

~ 24 ~

Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации по отраслям «Медицинские науки» и «Социологические науки»

Since 1999

p-ISSN 2226-7425, e-ISSN 2412-9437 Дементьев М.В. и др. Десинхроноз сердечно-сосудистой системы у машинистов локомотивных бригад

—-----------------------—

8. Halberg F. Organisms as circadian systems; temporal analysis of their physiologic and pathologic responses, including injury and death. Symp “Med Aspects Stress Milit Climate ”. Washington. 1965. P. 1—36.

9. Katinas G.S., Dementyev M.V., Halberg F., Grambsch P., Sorokin A.V., Cornelissen G. Evaluating the form of nonsinusoidal variations. World Health Journal. 2011. 3(2). P. 135—149.

10. Savitzky A., Golay M. (1964) Analytical-Chemistry, 36: P. 1627—1639.

11. Shift-work research: «Where do we stand, where should we go»? Review article / T. Kanter-mann, M. Juda, C. Vetter, T. Roenneberg. Sleep and Biological Rhythms. 2010; 8: P .95—105.

12. Young M.E., Bray M.S. Potential role for peripheral circadian clock dyssynchrony in the pathogenesis of cardiovascular dysfunction. Sleep Med. 2007; 8(6): P. 656—667.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.