CC BY
14
Российский медико-биологический вестник
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Том 29, № 4, 2021 имени академика И.П. Павлова
УДК 616.12-008.3-053(571.65)
001: https://doi.org/10.17816/PAVLOVJ62905
Особенности темпа адаптивных перестроек вариабельности сердечного ритма уроженцев различных поколений приморской и внутриконтинентальной климатических зон Магаданской области
И . В . Аверьянова1^, А . Л . Максимов1, 2
1 Научно-исследовательский центр «Арктика» Дальневосточного отделения Российской академии наук, Магадан, Российская Федерация;
2 Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук, Сыктывкар, Российская Федерация
АННОТАЦИЯ
Актуальность. В настоящее время на территории Магаданской области (МО) сформировались популяции молодых уроженцев европеоидов различных поколений . Изучение вариабельности сердечного ритма (ВСР) в данных выборках дополнит современное понимание физиологических механизмов адаптационных перестроек при проживании в приморской и континентальной зонах МО
Цель. Изучение перестроек ВСР у молодых жителей европеоидов представителей 0-го, 1-го, 2-го и 3-го поколения, проживающих на территории МО в приморской и континентальной зонах, существенно отличающихся по экстремальности природных факторов окружающей среды .
Материал и методы. В исследовании приняли участие 870 юношей 17-21 года . Изучены показатели ВСР с помощью прибора «Варикард»
Результаты. Установлено, что у жителей континентальной климатической зоны относительно их сверстников из приморской зоны было более выраженное преобладание парасимпатического звена вегетативной нервной системы . Тенденция к усилению парасимпатической составляющей от 0-го к последующим поколениям наблюдалось как у юношей приморской зоны, так и континентальной зоны проживания .
Заключение. Показано, что направление адаптационных сдвигов в перестройках характеристик ВСР имеет ряд различий в зависимости от климатической зоны проживания обследуемых лиц: в условиях континентального климата МО адаптационные перестройки показателей ВР идут более быстро и заканчиваются уже на уровне 1-го поколения относительно мигрантов, при отсутствии значимых различий между представителями 1-го и 2-го поколений У юношей приморской зоны перестройки идут более медленно и продолжаются включительно до представителей 3-го поколения
Ключевые слова: европеоид; поколение; вариабельность сердечного ритма; парасимпатическая система; приморская зона; континентальная зона
Для цитирования:
Аверьянова И.В., Максимов А.Л. Особенности темпа адаптивных перестроек вариабельности сердечного ритма уроженцев различных поколений приморской и внутриконтинентальной климатических зон Магаданской области // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2021. Т. 29, № 4. С. 465-473. 001: https://doi.org/10.17816/PAVL0VJ62905
Рукопись получена: 09. 03. 2021
Рукопись одобрена: 18 .10 . 2021
Опубликована: 31.12. 2021
© Эко-Вектор, 2021 Все права защищены
ORIGINAL STUDY ARTICLES 466 -
DOI: https://doi.org/10.17816/PAVLOVJ62905
Peculiarities of the rate of adaptive restructuring of heart rate variability of natives of different generations living in the coastal and intracontinental climatic zones of the Magadan region
Inessa V . Aver'yanova1H, Arkadiy L . Maksimov1, 2
1 Arktika Scientific and Research Center of Far East Branch of the Russian Academy of Sciences, Magadan, Russian Federation;
2 Institute of Physiology of Komi Scientific Center of Ural branch of the Russian Academy of Sciences, Syktyvkar, Russian Federation
ABSTRACT
INTRODUCTION: Currently, young Caucasian populations of different generations are living in the Magadan region (MR) . The study of heart rate variability (HRV) in these samples will add to the modern understanding of the physiological mechanisms of adaptive restructures in those living in coastal and continental zones of the MR .
AIM: To study restructures of HRV in young Caucasians who were representatives of the zeroth, first, second, and third generations living in the coastal and continental zones of MR, with significant differences in the extremality of natural environmental factors
MATERIALS AND METHODS: TThe study involved 870 young men aged 17-21 years . HRV parameters were analyzed using a Varikard device .
RESULTS: Compared with individuals of the same age living in the coastal zone, residents of the continental climatic zone were characterized by more evident predomination of the parasympathetic division of the autonomic nervous system . A tendency to the enhancement of the parasympathetic influence from the zeroth to subsequent generations was observed in both young men living in the coastal and continental zones .
CONCLUSION: The direction of adaptive shifts in the restructuring of HRV characteristics varied depending on the climatic zone where the examined individuals lived: in the continental climate of the MR, adaptive restructuring of HRV parameters occurs faster and already completed at the first generation in comparison with migrants, with no significant differences between representatives of the first and second generations . In young men living in coastal zones, restructures occur more slowly and continue up to the representatives of the third generation .
Keywords: Caucasian; generation; heart rate variability; parasympathetic system; coastal zone; continental zone For citation:
Aver'yanova IV, Maksimov AL. Peculiarities of the rate of adaptive restructuring of heart rate variability of natives of different generations living in the coastal and intracontinental climatic zones of the Magadan region. I.P. Pavlov Russian Medical Biological Herald. 2021 ;29(4):465—473. DOI: https://doi.org/1Q.17816/PAVLOVJ629Q5
Received: 09 . 03 . 2021
if
Accepted: 18 .10 . 2021
Published: 31.12. 2021
ECO«VECTOR
© Eco-Vector, 2021 All rights reserved
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
в . д. — восточная долгота
ВНС — вегетативная нервная система
ВСР — вариабельность сердечного ритма
МО — Магаданская область
ПКЗ — природно-климатическая зона
с. ш . — северная широта
усл ед — условные единицы
ЧСС (ИР) — частота сердечных сокращений
АМо50 — амплитуда моды
ИР — спектр высокочастотной составляющей вариабельности сердечного ритма 1С — индекс централизации
ЬР — спектр низкочастотной составляющей вариабельности сердечного ритма ЬР/ИР — отношение низкочастотной к высокочастотной мощности спектра Ме — медиана
Мо — длительность наиболее часто встречающегося кардиоинтервала МхОМп — разница между самым длительным и коротким Р-Р интервалом РМББО — квадратный корень суммы разностей кардиоинтервалов БОШ — стандартное отклонение полного массива кардиоинтервалов Б! — индекс напряжения (стресс-индекс) ТР — суммарная мощность спектра сердечного ритма
УЬР — спектр очень низкочастотной составляющей вариабельности сердечного ритма
АКТУАЛЬНОСТЬ
В настоящее время на территории Магаданской области (МО) сформировались популяции молодых уроженцев европеоидов 1-го, 2-го и частично 3-го поколений, родители которых (мигранты, 0-е поколение) прибыли на Северо-восток России в 1940-1960-х гг . , где у них родились дети (1-е поколение), которые, в свою очередь, дали начало следующим поколениям, обозначаемых нами далее как укорененные жители (в отличие от популяции аборигенов) [1] .
Известно, что природно-климатические условия регионов Северо-востока России и Арктики имеют существенные различия, что, несомненно, должно оказывать влияние на функциональное состояние организма . Отметим, что г. Магадан, расположенный на берегу Охотского моря, с координатами 590 34' северной широты (с. ш . ) и 1500 47' восточной долготы (в . д . ) находится в умеренном поясе приморской природно-климатической зоны (ПКЗ), для которого характерно наличие морского и мус-сонного климата (приморская зона) . В то время как г. Сусуман, с координатами 620 46' с . ш . и 1480 09' в . д . , расположен значительно севернее, находясь во внутренних районах МО, характеризуется резко континентальным климатом с очень морозной зимой, тёплым летом и малым количеством осадков (континентальная ПКЗ) .
С учетом вышесказанного актуально проведение анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР) уроженцев 1-3 поколения в двух различных ПКЗ МО . Количественные показатели ВСР являются не только информативными характеристиками регуляции гемодинамики и индикаторами активности симпатического и парасимпатического
звена вегетативной нервной регуляции, но и состояния здоровья организма в целом [2, 3] .
Цель — изучение особенностей характера перестроек показателей регуляции кардиоритма у молодых жителей МО — европеоидов, уроженцев различных поколений, сопоставимых по возрасту и образу жизнедеятельности и постоянно проживающих в двух природно-климатических зонах Северо-востока с выраженными отличиями в экстремальности факторов окружающей среды .
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследование выполнено в рамках темы «Изучение межсистемных и внутрисистемных механизмов реакций в формировании функциональных адаптивных резервов организма человека «северного типа» на разных этапах онтогенеза лиц, проживающих в дискомфортных и экстремальных условиях с определением интегральных информативных индексов здоровья» (регистрационный номер АААА-А21-121010690002-2) . Исследования проведены в осенний период 2020 г
Исследование выполнено в соответствии с принципами Хельсинской Декларации . Протокол исследования одобрен комиссией по биоэтике «Института биологических проблем Севера» Дальневосточного отделения Российской академии наук (№ 001/019 от 29 . 03 . 2019) .
Включено 870 юношей 17-21 года, из которых в приморской ПКЗ (г. Магадан) проживало:
42 человека — представителя 0-го поколения (мигранты),
383 человека — 1-го поколения, 252 человека — 2-го поколения,
48 человек — 3-го поколения .
В континентальной ПКЗ (г. Сусуман) проживало:
32 человека — 0-го поколения,
65 человек — 1-го поколения,
48 человек — 2-го поколения .
Все обследуемые подписали информированное согласие до включения в исследование, имели исходно нормоваготонический тип вегетативной регуляции в покое, были постоянными жителями МО, характеризовались сопоставимыми условиями жизни (в т . ч . режим двигательной активности в соответствии с учебным планом образовательного учреждения) .
Обследования проводились в помещении с комфортной температурой 19—210С, в первой половине дня . ВСР регистрировалась при помощи комплекса «Вари-кард» и программного обеспечения УДР!СДРО-КДРО1 [4] . Анализ ВСР проводился по общепринятой методике в соответствии с методическими рекомендациями [5] .
У испытуемых в состоянии покоя (сидя) регистрировалась:
- ЧСС (ИР), уд./мин — частота сердечных сокращений;
- МхОМп, мс — разность между максимальным и минимальным значениями кардиоинтервалов, или вариационный размах;
- БОЩ мс — стандартное отклонение полного массива кардиоинтервалов;
- РМББО, мс — квадратный корень из суммы разностей последовательного ряда кардиоинтервалов;
- Мо, мс — мода;
- ДМо, мс — амплитуда моды;
- Б!, условные единицы (усл . ед . ) — стресс-индекс (индекс напряжения регуляторных систем);
- ТР, мс2 — суммарная мощность спектра временных значений Р-Р интервалов сердечного ритма учитывалась без ультранизкочастотных составляющих, определяемая как сумма сложения ИР, мс2, ЬР мс2, УЬР мс2, где ИР — мощность спектра высокочастотного компонента ВСР в диапазоне 0,4-0,15 Гц (дыхательные волны);
- ЬР, мс2 — мощность спектра низкочастотного компонента ВСР в диапазоне 0,15-0,04 Гц (сосудистые волны);
- УЬР, мс2 — мощность спектра очень низкочастотного компонента ВСР в диапазоне 0,04-0,015 Гц .
Помимо этого, определялось отношение низкочастотного и высокочастотного компонентов ВСР (ЬР/ИР, усл ед ) и индекс централизации (!С, усл ед )
Исходный тип вегетативной регуляции определяли в состоянии покоя на основании значений следующих показателей: МхОМп, Б!, где диапазон эйтонии (номото-нии) для МхОМп мы считали равным 200-300 мс, для Б! — 70-140 усл . ед . [6] . Если МхОМп находился ниже данного диапазона, то вегетативный баланс был оценен как симпатотонический, при повышении величин данного коридора — как ваготонический. При повышении Б! > 140 усл . ед . (с учетом двух других показателей) вегетативный баланс оценивался как симпатикотонический,
при снижении < 70 усл . ед . — как ваготонической. В связи с немногочисленностью в выборке симпатотоников функциональные показатели юношей данного типа в этой серии исследований не анализировались В выборку для статистического анализа включались лица с нормо-ваготоническим типом вегетативной регуляции [6] .
Результаты подвергнуты статистической обработке с применением пакета прикладных программ «Statistica 7 . 0» (Stat Soft Inc . , США) . Проверка на нормальность распределения измеренных переменных осуществлялась на основе теста Шапиро-Уилка . Результаты непараметрических методов обработки представлены в виде медианы (Me) и интерквартильного размаха (Q1:Q3) . При сравнении несвязанных выборок использовался критерий Манна-Уитни . При множественном сравнении выборок был использован ранговый дисперсионный анализ Краскела-Уоллиса с дальнейшим применением Манна-Уитни с поправкой Бонферрони [7] .
РЕЗУЛЬТАТЫ
В таблицах 1, 2 представлены показатели ВСР у юношей различных поколений, проживающих в приморской ПКЗ МО . Из представленных результатов следует, что в ряду 0-го к 3-му поколению происходит значимое снижение показателей HR, SI, AMo50 при увеличении вариационного размаха (MxDMn) и Mo, что указывает на сдвиг вегетативной нервной регуляции в сторону парасимпатической активности к 3-му поколению. Анализ спектрально-волновых характеристик ВСР также указывает на усиление вклада парасимпатической составляющей в регуляцию сердечно сосудистой системы в зависимости от поколения . Так, значимо возрастает значения высокочастотной составляющей (HF) от 0-го к 3-му поколению и снижаются величины отношения LF/HF и IC .
В таблице 3 представлены показатели ВСР у юношей уроженцев различных поколений континентальной ПКЗ МО . В этой когорте обследованных юношей все основные перестройки структуры кардиоритма заканчиваются на уровне 1-го поколения (по отношению к мигрантам, 0-му поколению) Статистически значимые различия между анализируемыми величинами в группах 0-го и 1-го поколения наблюдаются по 9 из 13 изученных показателей, в то время как между 1-м и 2-м поколением значимых различий ни по одному показателю не отмечается . При этом, вектор направленности в сторону усиления парасимпатической составляющей от 0-го к последующим поколениям сохраняется, что наблюдалось и у юношей приморской ПКЗ . Межрегиональные различия в зависимости от срока проживания на Севере выражались значимо более высокими показателями ЧСС и преобладанием парасимпатического звена в регуляции кардиоритма (значимо более высокие показатели RMSSD, SDNN, TP, HF) в группе юношей континентальной ПКЗ проживания вне зависимости от поколения проживания на Севере .
Российский медико-биологический вестник
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Том 29, № 4, 2021 имени академика И.П. Павлова
Таблица 1. Показатели кардиоритма в состоянии покоя (сидя) у юношей-европеоидов различных поколений — жителей приморской зоны Магаданской области, Ме (01:03)
Параметры Обследуемые поколения
0^ поколение поколение 2^ поколение 3^ поколение
п 42 383 252 48
ИР, уд./мин 74,6 (67,8 : 82,3) 74,2 (65,2 : 81,3) 72,8 (63,9 : 80,2) 67,0 (60,3 : 76,0)
МхОМп, мс 322,0 (268,5 : 416,3) 358,0 (297,0 : 439,0) 368,2 (300,3 : 447,7) 368,2 (316,5 : 482,9)
РМББО, мс 41,2 (32,4 : 52,4) 44,6 (34,1 : 66,4) 44,6 (34,5 : 66,6) 42,2 (33,6 : 64,5)
БОШ, мс 59,1 (46,1 : 79,8) 67,7 (53,8 : 84,4) 68,0 (54,8 : 84,6) 66,3 (54,2 : 93,3)
Мо, мс 822,3 (724,1 : 900,3) 823,8 (727,1 : 923,6) 825,0 (728,1 : 951,3) 926,2 (774,4 : 979,3)
АМо50, мс 34,4 (28,5 : 45,0) 31,1 (26,1 : 39,6) 30,4 (25,5 : 39,2) 29,6 (27,3 : 41,6)
Б1, усл. ед. 67,7 (34,9 : 95,1) 49,3 (31,1 : 90,0) 48,4 (30,6 : 80,4) 52,2 (35,4 : 68,8)
ТР, мс2 2401,2 (1546,7 : 3982,4) 2798,9 (1694,3 : 4012,4) 2902,4 (1724,2 : 3988,4) 2980,2 (1958,2 : 4212,0)
ИР, мс2 674,6 (345,1 : 1016,3) 827,5 (476,9 : 1676,8) 858,1 (492,1 : 1738,2) 995,6 (839,5 : 3147,2)
1_Р, мс2 1 178,0 (747,8 : 2884,0) 1341,9 (926,8 : 1628,3) 1341,9 (3645,2 : 1688,1) 1295,3 (822,9 : 1557,1)
У1_Р, мс2 522,5 (315,5 : 691,4) 594,7 (378,4 : 874,3) 646,8 (409,2 : 932,3) 650,2 (440,5 : 613,7)
1-Р/ИР, усл. ед. 2,5 (1,2 : 3,8) 1,6 (1,0 : 2,6) 1,5 (0,9 : 2,6) 1,1 (0,8 : 1,9)
1С, усл. ед. 3,0 (1,9 : 5,4) 2,3 (1,6 : 4,1) 2,2 (1,4 : 3,8) 1,9 (1,3 : 2,3)
Таблица 2. Уровни значимости различий между поколениями уроженцев приморской зоны Магаданской области
Параметры Уровень значимости различий, p, между поколениями
0^ и поколения и 2^ поколения 2^ и 3-е поколения 0^ и 3-е поколения 0^ и 2-е поколения
ИР 0,80 0,67 < 0,05 < 0,05 0,55
МхОМп 0,54 0,80 0,82 < 0,05 < 0,05
РМББО 0,32 0,91 0,71 0,73 0,12
рМ50 0,23 0,95 0,73 < 0,05 < 0,05
БОЫЫ 0,26 0,96 0,99 0,56 0,26
Мо 0,93 0,69 < 0,05 < 0,05 0,65
АМо50 0,38 0,97 0,64 0,13 0,36
Б1 0,53 0,95 0,97 < 0,05 < 0,05
ТР 0,33 0,86 0,95 < 0,05 < 0,05
ИР 0,16 0,97 0,86 < 0,05 < 0,05
и 0,75 0,93 0,66 0,47 0,11
У1_Р 0,24 0,91 0,95 < 0,05 0,25
1_Р/ИР 0,06 0,95 0,60 < 0,05 < 0,05
1С 0,11 0,81 0,54 < 0,05 < 0,05
1_Р/ИР < 0,05 0,88 0,62 0,45 < 0,05
1С < 0,05 0,72 0,22 < 0,05 < 0,05
Из представленных результатов видно (табл . 1), что в ряду 0-го к 3-му поколению жителей приморской зоны проживания происходит значимое снижение показателя ИР и Б! . Более высокие величины вариационного размаха (МхОМп), отражающие степень вариативности значений кардиоинтервалов, обусловленную физиологической дыхательной аритмией на фоне
парасимпатической активации, наблюдались у юношей 2-го и 3-го поколения по отношению к лицам из группы 0-го и 1-го поколения . Выраженной динамики показателя БОМ относительно различных поколений выявлено не было, но отмечалось статистически значимое увеличение Мо, которое достигало своей максимальной величины в группе юношей 3-го поколения
ORIGINAL STUDY ARTICLES Vol. 29 (4) 2021 Medical Biological Herald 470 - -
Таблица 3. Показатели кардиоритма в состоянии покоя (сидя) юношей-европеоидов различных поколений жителей континентальной зоны Магаданской области, Ме (01:03)
Показатели ВСР Обследуемые поколения Уровень значимости различий, p, между поколениями
0-e поколение 1-e поколение 2-e поколение 0-1 1-2 0-2
n 32 65 48 - - -
HR, уд./мин 79,1 (77,6 : 86,0)* 76,3 (67,0 : 85,3)* 74,4 (68,6 : 81,2)* < 0,01 0,78 < 0,001
MxDMn, мс 315,2 (247,5 : 450,3) 352,0 (290,0 : 421,0) 359,4 (325,0 : 420,3) < 0,05 0,89 < 0,01
RMSSD, мс 50,3 (48,1 : 51,2)* 57,1 (37,2 : 68,4)* 56,8 (43,6 : 72,0)* < 0,05 0,95 < 0,05
SDNN, мс 64,3 (51,6 : 68,1)* 72,8 (57,1 : 79,6) 64,6 (59,0 : 84,7) < 0,05 0,56 < 0,05
Mo, мс 748,9 (690,2 : 775,2)* 775,8 (677,1 : 880,8)* 821,1 (723,0 : 875,2) 0,23 0,42 < 0,05
AMo50, мс 30,5 (29,5 : 38,4)* 30,3 (25,8 : 35,1) 29,7 (26,4 : 34,8) 0,45 0,69 0,69
SI, усл. ед. 70,2 (46,3 : 85,9) 47,2 (36,3 : 73,5) 53,6 (44,0 : 67,1) < 0,01 0,42 < 0,05
TP, мс2 2534,9 (2084,1 : 3503,2) 3499,0 (1580,9 : 3952,5)* 3344,9 (2129,4 : 4408,0)* < 0,001 0,78 < 0,001
HF, мс2 1057,4 (1012,7 : 1212,2)* 1562,1 (518,3 : 1795,7)* 1478,2 (844,1 : 2460,6)* < 0,001 0,65 < 0,001
LF, мс2 876,2 (640,9 : 1790,4)* 1259,9 (759,7 : 1665,7) 1 153,1 (761,2 : 1931,2) < 0,001 0,42 < 0,01
VLF, мс2 490,4 (199,4 : 730,2) 453,2 (240,9 : 538,4)* 515,5 (355,2 : 796,8)* 0,56 0,12 0,45
LF/HF, усл. ед. 1,2 (0,7 : 1,9)* 1,1 (0,8 : 1,8)* 0,8 (0,6 : 1,5)* 0,31 0,25 < 0,05
IC, усл. ед. 1,9 (1,5 : 2,6)* 1,4 (1,1 : 2,2)* 1,3 (0,8 : 2,5)* < 0,05 0,31 < 0,01
Примечание: * — р < 0,05 для различий между уроженцами континентальной и приморской зон проживания
ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ спектральных характеристик ВСР выявил, что мощность спектра ^, характеризует суммарный уровень активности регуляторных систем организма), имела тенденции к увеличению с каждым последующим поколением, достигая наибольшей величины у уроженцев 3-го поколения, что является отражением возрастания степени вклада парасимпатической активности в регуляцию сердечного ритма по мере увеличения срока адаптации к условиям Севера .
Увеличение мощности общего спектра (ТР) обусловлено, значимым возрастанием высокочастотного компонента, который среди группы уроженцев 3-го поколения превышал аналогичный показатель мигрантов в 1,5 раза . В настоящее время считается установленным, что ИР компонента спектра связана с дыхательными волнами и обусловлена вагусной активностью [8, 9] . При этом, показано, что преобладание данных волн в структуре спектра ВСР согласуется с представлениями об адаптационно-трофическом защитном действии блуждающего нерва на сердце, и рядом исследователей рассматривается как физиологическая норма, отражающая высокие адаптационные возможности организма [10] .
В условиях относительного покоя экономичность функций организма и биоэнергетических процессов связана с повышением парасимпатической регуляции и, наоборот, чем выше исходный уровень симпатико-тонии, тем в более напряженном состоянии находится
система, что отражает меньший адаптационный диапазон реакций при действии возмущающих факторов [10] . Подчеркнем, что у молодых уроженцев различных поколений приморской зоны значимых изменений показателей низкочастотной составляющей (ЬР) между группами уроженцев 1-3-го поколений и мигрантами не отмечалось, что, согласно ряда исследований, указывает на неизменность уровня активности вазомоторного центра и состояние сосудистого тонуса [11] .
На ведущую роль парасимпатической регуляции в процессе адаптации к условиям Севера указывает и динамика снижения значений отношения низкочастотной к высокочастотной составляющих (ЬР/ИР) спектра кардиоритма, а также величина индекса централизации в ряду уроженцев от 0-го к 3-му поколению, величина которых была значимо ниже на 1,4 усл . ед. в группе лиц 3-го поколения относительно мигрантов Известно, что низкочастотные компоненты спектра кар-диоритма являются, по своей сути, центрогенными, порождаемые нейрогенной сетью ствола головного мозга [12] и уменьшение их состава в общей структуре волновых процессов однозначно указывает о превалировании автономного регуляторного контура над центральным, при ведущей роли парасимпатической регуляции . Такие перестройки кардиоритма ярко проявляются только к 3-ему поколению уроженцев приморской зоны МО . Отметим, что у юношей 0-го поколения жителей той же климатической зоны значения выше проанализированных показателей были не только выше чем у уроженцев 1-3-го поколения, но и жителей Центральных районов
страны, согласно принятых среднеширотных нормативов [5], что свидетельствует более высокой активности центрального контура управления
По мнению Р. М. Баевского и А. П . Берсеневой (2008), сдвиг в сторону устойчивого преобладания симпатического звена вегетативной нервной регуляции, является отражением напряжения функциональных резервов. Авторы отмечают, что показатели активации корковых и подкорковых структур мозга могут выступать первым сигналом надвигающейся патологии или указывать на то, что состояние здоровья обеспечивается перенапряжением адаптационно-компенсаторных механизмов [13] . По мнению Н. И . Шлык (2009), состояние регуляторных механизмов сердечного ритма у обследуемых с преобладанием центральной регуляции нельзя отнести к физиологической норме. Для этих испытуемых характерно наличие проявлений донозологи-ческих состояний [10] . Отметим, что у молодых людей, представителей 1-го, 2-го и 3-го поколений жителей приморской зоны, показатели спектрально-волновых характеристик ВСР находились в пределах нормативного диапазона, характерного для лиц с сохранением баланса вегетативной регуляции, чего не наблюдалось у юношей из числа мигрантов
В таблице 3 представлены значения ВСР у юношей континентальной зоны (г . Сусуман) из числа уроженцев 0-го, 1-го, 2-го поколений из которых следует, что практически все перестройки ВСР относительно мигрантов заканчиваются на уровне 1-го поколения, где значимое число различий между показателями достигает 9, в то время как у жителей приморской зоны между аналогичными группами ни по одной из изученных характеристик значимых отличий не наблюдалось. Однако, по характеру и вектору наблюдаемых перестроек можно отметить, что они имеют одинаковую направленность, связанную с увеличением вклада парасимпатического звена с каждым последующим поколением уроженца внутриконтинентальной зоны . При этом, степень выраженности активности автономного контура регуляции и отражающей его состояние величины значения высокочастотной составляющей спектра (ИР) в группе уроженцев 1-го поколения жителей континентальной ПКЗ было в 1,9 раза больше чем в аналогичной группе юношей приморской ПКЗ, при меньшем в 1,6 раза индексе централизации (1С), что однозначно указывает на преобладание уже в этом поколении сусуманцев в большей степени парасимпатического типа вегетативной регуляции как относительно магаданцев, так и группы мигрантов . Отметим, что если между мигрантами и уроженцами различных поколений внутриконтинентальной зоны значимых различий по очень низкочастотной характеристике спектра (УЬР) не наблюдалось, то при сравнении этой величины между магаданцами и сусуманцами 2-го поколения, величина УЬР была статистически значимо в 1,25 раза меньше среди жителей континентальной
зоны . Учитывая, что имеются сведения о взаимосвязи VLF-компоненты ВСР с метаболическими процессами в организме, что отражено в исследованиях, в которых показано, что суточная динамика уровня концентрации в сыворотке крови гормона жировых клеток — леп-тина — полностью повторяет суточную динамику VLF-диапазона [14], можно предположить, что в условиях внутриконтинентального климата Магаданской области адаптационная стратегия организма в целом направлена на экономизацию своих функций и метаболических процессов в большей степени, чем в приморской менее экстремальной зоне . Это также находит свое отражение и в большей степени выраженности у сусуманцев ваго-тонического характера вегетативной нервной регуляции относительно магаданцев
Таким образом, полученные результаты исследований свидетельствуют о том, что в состоянии покоя (сидя) у юношей приморской зоны с увеличением поколения проживания на Севере в регуляции сердечного ритма возрастает степень влияния парасимпатического звена, что проявляется возрастанием MxDMn, Mo, TP и HF и снижением SI в ряду от представителей 0-го к группе юношей 3-го поколения .
Такие перестройки кардиоритма наблюдаются на фоне значимого снижения показателей IC и LH/HF, что свидетельствует о снижении активности центрального контура управления ритмом сердца . Относительное преобладание у молодых мигрантов-приморцев (0-е поколение) симпатической активности отражает незавершенность их адаптационных процессов, однако вектор перестроек кардиоритма направлен к преобладанию парасимпатической активности от 0-го к 3-му поколению . Такие перестройки кардиоритма наряду с морфофункциональными изменениями в динамике поколений, что отражено в более ранних наших публикациях [1, 15], позволяет обозначить уроженцев севера из числа европеоидов, как укорененную популяцию, с сформированными положительными эффектами адаптивных перестроек [16].
При этом необходимо отметить принципиальные отличия в динамике данных показателей у жителей континентальной зоны проживания, проявляющиеся в завершении перестройкой показателей уже к 1-му поколению с отсутствием различий между уроженцами 1-го и 2-го поколений, с преобладанием у них близкой степени парасимпатической активности вне зависимости от поколения, но которая все же была выражена в большей степени, чем у аналогичной группы жителей приморской зоны
Известно, что адаптационные перестройки кар-диоритма при хроническом воздействии холода проявляются уменьшением симпатической активности [17] и переходом вегетативного баланса в сторону парасимпатического преобладания в регуляции сердечно-сосудистой системы, что, по мнению авторов, является
отражением холодоустойчивости в целом [18] . Полученные результаты в целом согласуются с нашими данными, где показано, что юноши по мере увеличения поколения проживания в Северных условиях характеризуются усилением парасимпатической направленности в регуляции сердечного ритма, что в большей степени характерно жителям континентальной природно-климатической зоны, где холодовой фактор климатических параметров выражен значительнее .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализируя полученные данные можно сделать заключение, что направление адаптационных сдвигов системных физиологических реакций имеет ряд различий в зависимости от климатической зоны проживания обследуемых лиц . Так, в условиях континентального климата Магаданской области адаптационные перестройки вариабельности сердечного ритма в группе уроженцев 1-го поколения относительно мигрантов идут более стремительно . При этом у магаданцев адаптивные перестройки идут более медленно и продолжаются до 3-го поколения, в то время как у сусуманцев различий между 1-м и 2-м поколением ни по одному показателю кардиоритма не наблюдалось
Таким образом, можно говорить о неком адаптивном рывке, когда при максимально выраженном
дискомфортном окружении, организм вынужден за более короткое время максимально задействовать свои функциональные резервы, что хорошо проявляется при сравнении перестроек кардиоритма среди магаданцев уроженцев 1-го поколения, но постоянно проживающих в различных климатических зонах, резко отличающихся по экстремальности воздействия факторов окружающей среды на организм
ДОПОЛНИТЕЛЬНО
Финансирование. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Вклад авторов: Максимов А. Л. — разработал концепцию и дизайн исследования, принимал участие в анализе и интерпретации данных, написании и редактировании текста; Аверьянова И. В. — осуществила набор материала, статистическую обработку данных, участвовала в их анализе и интерпретации, написании и редактировании текста статьи. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).
Funding. This study was not supported by any external sources of funding. Conflict of interests. The authors declare no conflicts of interests. Contribution of authors: A. L. Maksimov — developed the concept and design of the study, took part in the analysis and interpretation of data, writing and editing the text; I. V. Aver'yanova—carried out a set of material, statistical data processing, participated in their analysis and interpretation, writing and editing the text of the article. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Аверьянова И.В., Максимов А.Л. Состояние липидного и углеводного обмена у студентов-аборигенов и европеоидов с различными сроками проживания на территории Магаданской области // Экология человека. 2015. № 9. С. 44-49.
2. Raffin J., Barthélémy J.-C., Dupré C., et al. Exercise Frequency Determines Heart Rate Variability Gains in Older People: A Meta-Analysis and Meta-Regression // Sports Medicine. 2019. Vol. 49, № 5. P. 719-729. doi: 10.1007/s40279-019-01097-7
3. Трубачев В.В., Горбунов А.В., Трубачева В.С. Кардиореспираторная пластичность у детей при процедуре навязанного дыхания // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2016. Т. 102, № 4. С. 500-51 1.
4. Комплекс для анализа вариабельности сердечного ритма «Вари-кард». Рязань: ЮИМН; 2005.
5. Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В., и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (методические рекомендации) // Вестник аритмологии. 2001. № 24. С. 65-87.
6. Максимов А.Л., Аверьянова И.В. Информативность показателей кардиогемодинамики и вариабельности сердечного ритма у юношей с различным уровнем гипоксически-гиперкапнической устойчивостью // Ульяновский медико-биологический журнал. 2014. № 2. С. 90-95.
7. Боровиков В.П. Statistica. Искусство анализа данных на компьютере: для профессионалов. 2-е изд. СПб.: Питер; 2003.
8. Coote J.H., Spyer K.M. Central control of autonomic function // Brain and Neuroscience Advances. 2018. Vol. 2. P. 239821281881201. doi: 10.1 177/2398212818812012
9. Mortola J.P., Marghescu D., Siegrist-Johnstone R., et al. Respiratory sinus arrhythmia during a mental attention task: the role of breathing-
specific heart rate // Respiratory Physiology & Neurobiology. 2020. Vol. 272. P. 103331. doi: 10.1016/j.resp.2019.103331
10. Шлык Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов. Ижевск: Удмуртский университет; 2009.
11. Karemaker J.M. Analysis of blood pressure and heart rate variability: theoretical consideration and clinical applicability. Clinical autonomic disorders. Evaluation and management. Boston; 1993. P. 315-330.
12. Sammito S., Bockelmann I. New reference values of heart rate variability during ordinary daily activity // Heart Rhythm. 2017. Vol. 14, № 2. P. 304-307. doi: 10.1016/j.hrthm.2016.12.016
13. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Введение в донозологическую диагностику. М.: Слово; 2008.
14. Mamiy V.I. Spectral analysis and interpretation of spectral components of heart rate variability // Human Physiology. 2006. Vol. 32, № 2. P. 169176. doi: 10.1134/S03621 19706020083
15. Суханова И.В., Максимов А.Л., Вдовенко С.И. Особенности адаптации у юношей Магаданской области: морфофункциональные перестройки (сообщение 1) // Экология человека. 2013. № 8. С. 3-10.
16. Максимов А.Л. Современные методологические аспекты адаптации аборигенных и коренных популяций на Северо-Востоке России // Экология человека. 2009. № 6. С. 17-21.
17. LeBlanc J., Dulac S., Côté J., et al. Autonomic nervous system and adaptation to cold in man // Journal of Applied Physiology. 1975. Vol. 39, № 2. P. 181-186. doi: 10.1152/jappl.1975.39.2.181
18. Farrace S., Ferrara M., De Angelis C., et al. Reduced sympathetic outflow and adrenal secretory activity during a 40-day stay in the Antarctic // International Journal of Psychophysiology. 2003. Vol. 49, № 1. P. 17-27. doi: 10.1016/s0167-8760(03)00074-6
REFERENCES
1. Averyanova IV, Maximov AL Lipid and carbohydrate metabolism observed in aboriginal and European students having different terms of residing in territory of Magadan region. Human Ecology. 2015;(9):44-9. (In Russ).
2. Raffin J, Barthélémy J-C, Dupré C, et al. Exercise Frequency Determines Heart Rate Variability Gains in Older People: A Meta-Analysis and Meta-Regression. Sports Medicine. 2019;49(5):719-29. doi: 10.1007/ s40279-019-01097-7
3. Trubachev VV, Gorbunov AV, Trubacheva VS. The cardiorespiratory plasticity in children during the procedure of paced breathing. Russian Journal of Physiology 2016;102(4):500-1 1. (In Russ).
4. Kompleks dlya analiza variabelnostiserdechnogo ritma «Varikard». Ryazan': YulMN; 2005. (In Russ).
5. Bayevskiy RM, Ivanov GG, Chireykin LV, et al. Analiz variabel'nosti serdechnogo ritma pri ispol'zovanii razlichnykh elektrokardiograficheskikh sistem (metodicheskiye rekomendatsii). Vestnik Aritmologii. 2001;(24):65-87. (In Russ).
6. Maximov AL, Averyanova IV. Informative Value of Cardiohemodynamics and Heart Rate Variability Indices Observed in Young Males with Different Levels of Hypoxia-Hypercapnia Resistance. Ul'yanovskii medico-biologicheskii zhurnal. 2014;(2): 90-5. (In Russ).
7. Borovikov VP. Statistica. Iskusstvo analiza dannykh na komp'yutere: dlya professionalov. 2nd ed. Saint-Petersburg: Piter; 2003. (In Russ).
8. Coote JH, Spyer KM. Central control of autonomic function. Brain and Neuroscience Advances. 2018;(2):239821281881201. doi: 10.1 177/2398212818812012
9. Mortola JP, Marghescu D, Siegrist-Johnstone R, et al. Respiratory sinus arrhythmia during a mental attention task: the role of breathing-specific
heart rate. Respiratory Physiology & Neurobiology. 2020;(272):103331. doi: 10.1016/j.resp.2019.103331
10. Shlyk NI. Serdechnyy ritm i tip regulyatsii u detey, podrostkov i sportsmenov. Izhevsk: Udmurtskiy universitet; 2009. (In Russ).
11. Karemaker JM. Analysis of blood pressure and heart rate variability: theoretical consideration and clinical applicability. Clinical autonomic disorders. Evaluation and management. Boston; 1993. P. 315-30.
12. Sammito S, Bockelmann I. New reference values of heart rate variability during ordinary daily activity. Heart Rhythm. 2017;14 (2):304-7. doi: 10.1016/j.hrthm.2016.12.016
13. Bayevskiy RM, Berseneva AP. Vvedeniye v donozologicheskuyu diagnostiku. Moscow: Slovo; 2008. (In Russ).
14. Mamiy VI. Spectral analysis and interpretation of spectral components of heart rate variability. Human Physiology. 2006;32(2): 169-76. doi: 10.1134/S03621 19706020083
15. Sukhanova IV, Maximov AL, Vdovenko SI. Peculiarities of adaptation observed in young male residents of Magadan region: morphofunctional changes (Report 1). Human Ecology. 2013;(8):3-10. (In Russ).
16. Maximov AL. The current methodological aspects for adaptation of aboriginal and other populations in the Russia's Northeast. Human Ecology. 2009;(6):17-21. (In Russ).
17. LeBlanc J, Dulac S, Côté J, et al. Autonomic nervous system and adaptation to cold in man. Journal of Applied Physiology. 1975;39(2):181-6. doi: 10.1152/jappl.1975.39.2.181
18. Farrace S, Ferrara M, De Angelis C, et al. Reduced sympathetic outflow and adrenal secretory activity during a 40-day stay in the Antarctic. International Journal of Psychophysiology. 2003;49(1):17-27. doi: 10.1016/s0167-8760(03)00074-6
ОБ АВТОРАХ
*Аверьянова Инесса Владиславовна, к.б.н.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4511-6782; eLibrary SPIN: 9402-0363; е-mail: Inessa1382@mail.ru
Максимов Аркадий Леонидович, д.м.н., профессор;
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1089-4266;
eLibrary SPIN: 6614-2169; е-mail: arktika@online.magadan.su
AUTHOR'S INFO
*Inessa V. Aver'yanova, MD, Cand. Sci. (Biol.); ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4511-6782; eLibrary SPIN: 9402-0363; е-mail: Inessa1382@mail.ru
Arkadiy L. Maksimov, MD, Dr. Sci. (Med.), Professor;
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1089-4266;
eLibrary SPIN: 6614-2169; е-mail: arktika@online.magadan.su
* Автор, ответственный за переписку / Corresponding author
число цитирований публикаций вРИНЦ
рязанскии государственный медицинскии университет имени академика и.п. павлова
В университете обучаются свыше 7000 человек, в том числе более 1000 иностранных студентов из 56 стран мира.
В университете сформировано 16 научных школ и 74 направлений, представлена многоуровневая непрерывная система подготовки специалистов с высшим и средним медицинским образованием.
Университет признан на мировом уровне и занимает 23 строчку среди 95 российских вузов в мировом рейтинге университетов Round University Rankings. По данным отечественных рейтинговых агентств «Эксперт РА» и «Международной информационной группы «Интерфакс» университет входите топ 100 лучших вузов России.
В университете функционируют 2 малых инновационных предприятии по разработке медицинского оборудования: «Новые медицинские технологии», «Новые стоматологические технологии».
Ежегодно сотрудниками университета подается более 50 заявок на изобретения, полезные модели, программы ЭВМ и базы данных с получением соответствующих охранных документов. Все изобретения и инновации внедрены в практическую деятельность лечебно-профилактических организаций, а также используются в образовательном процессе кафедр РязГМУ и других медицинских вузов.
Изобретатели университета активно внедряют в практическое здравоохранение и учебные программы рационализаторские предложения в области медицины, фармации и клинической психологии.
Изобретения и инновации ученых вуза представляются на международных и российских выставках, получая награды и занимая призовые места.
С 2020 года РязГМУ один из ключевых участников Консорциума с промышленными предприятиями региона.
Университет участвует в реализации комплексных проектов по направлению научно-технологической деятельности «Биомедицинские технологии и медицинские изделия» в рамках функционирования инновационного научно-технологического центра «Аэрокосмическая инновационная долина».
количество публикаций в РИНЦ
