Вариабельность сердечного ритма у студентов ЯГУ в зависимости от геомагнитных и метеофакторов Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

УДК 504.75:574.2

Т.К. Степанова, С.М. Дмитриева, М.В. Устинова, В.И. Козлов*

E-mail: [email protected]

ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОГО РИТМА У СТУДЕНТОВ ЯГУ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГЕОМАГНИТНЫХ И МЕТЕОФАКТОРОВ

Медицинский институт Якутского государственного университета им. М.К. Аммосова; *Институт космофизических исследований и аэрономии СО РАН

Для организма человека не столь опасны сами экстремальные величины климатических факторов, как случаи резких изменений температуры, давления, вызывающие большие колебания парциального давления кислорода в воздухе [4]. Еще одним природным фактором, оказывающим воздействие на человека в полярных и приполярных районах, является высокая солнечная активность [5]. Магнитное поле Земли

- это экран, препятствующий проникновению в земную атмосферу космической плазмы. В северных широтах магнитные возмущения более мощные. Здесь заканчиваются внешние, более удаленные, силовые линии магнитного поля Земли. Эти линии сильнее взаимодействуют с магнитным полем плазменных образований, приходящих от «возмущенного» Солнца. Таким образом, высокие широты испытывают большее влияние космической плазмы солнечных вспышек и прочих воздействий космической плазмы (ультрафиолетовое излучение, высыпания космических лучей: энергичных электронов и протонов). У Т.К. Марченко [6] отмечается, что если периодические природные электромагнитные поля синхронизуют биологические ритмы, то спорадические поля (магнитные возмущения, бури) являются помехой в регуляции важнейших функций организма. Повреждающее действие магнитного поля наблюдается, когда адаптационные возможности организма ограничены и нарушены [1], что чаще наблюдается на Крайнем Севере из-за большого коэффициента жесткости погоды.

Целью работы явилось исследование влияния резких внутрисуточных изменений температуры и магнитных возмущений на вариабельность сердечного ритма (ВРС) практически здоровых юношей - студентов МИ ЯГУ.

МЕТОДИКА

Исследование проведено на 20 практически здоровых юношах-якутах 18-21 года - студентах ЯГУ в период с 12 сентября по 7 октября 2005 г. Это осен-

ний переходный период, когда наблюдаются резкие внутрисуточные перепады метеопараметров и, в силу положения Земли на своей орбите относительно оси вращения Солнца, Земля чаще попадает в плазменные образования с «вмороженным» магнитным полем «возмущенного» Солнца. Для непрерывной регистрации 100 кардиоинтервалов (ЭКГ во 2-м стандартном отведении) использовался компьютерный комплекс «Валента» [3]. Регистрация проводилась у 6-8 студентов ежедневно, кроме 3 воскресных дней, в первой половине дня лежа на спине. В 24-дневном цикле исследований выделены 4 последовательных временных периода. 1-й период с 12 по 15 сентября характеризовался высокой магнитной активностью. По данным Института космофизики СО РАН (Якутск), планетарный индекс геомагнитной активности (Кр) 12.09.05 достиг значений Кр=7, что соответствует большой магнитной буре. С 16.09 по 7.10 геомагнитная обстановка была в основном слабовозмущенной, наблюдались значения Кр=1-3, лишь в отдельные часы достигая 4. 2-й период с 16.09 по 22.09 - послебуревой (спокойный период 1). 3-й период с 23.09 по 28.09 сопровождался резкими перепадами внутрисуточной температуры воздуха, составляющими 12-180С. Во время 4-го периода исследования с 29.05 по 7.10 отсутствовали существенные колебания геомагнитных и метеопараметров (спокойный период 2). Лишь в конце периода наблюдались внутрисуточные изменения давления до 6 мм рт. ст. В каждом из 4 указанных периодов эксперимента проведено соответственно 30, 37, 38 и 40 измерений. Для каждого периода исследований определялись средний КК-интервал и показатели, отражающие межинтервальные различия: среднее квадратичное отклонение величин КК-интервалов за рассматриваемый период (СКО, мс), рКК50 % - процент количества пар КК интервалов, различающихся более чем на 50 мс от общего количества пар КК-ин-тервалов. Рассчитывался индекс напряжения (ИН), значения которого позволяют дать интегральную оценку вегетативной регуляции сердца [2]. Артериальное давление измеряли по способу Короткова.

При сравнении показателей использовался статистический критерий Стъюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Проведен сравнительный анализ значений параметров ВСР на 1-м и 3-м периодах с показателями 4-го периода, удаленного на 14 суток от магнитовозмущенного периода. На 4-м периоде отсутствовали и существенные перепады внутрисуточной температуры воздуха (Ттах-Ттт < 7° С).

Реакция на магнитные возмущения в виде укорочения КК выявлена у 16 обследованных. У остальных 4 наблюдалось незначительное удлинение. Среднее значение КК-интервалов (М±т) в 1-м периоде (магнитное возмущение) составило 806±16 мс, а в 4-м периоде (спокойный период 2) - 882±18 мс., различие

Т.К. Степанова, С.М. Дмитриева и др.

ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОГО РИТМА У СТУДЕНТОВ ЯГУ.

(76 мс) статистически значимо (Р=0,002). Статистически значимое (Р=0,017), укорочение КК на 54 мс имелось в 3-м периоде (температурное возмущение) относительно спокойного периода 2 (рис. 1). На рис. 1 представлены полиномиальный и линейный тренды динамики усредненных КК Минимальные значения КК-интервалов наблюдались в период действия магнитной бури (12^15.09.05). В последующие магнитоспокойные дни длительность КК-интервалов увеличивается, достигая максимума к концу наблюдений (1.10^6.10.05). Полиномиальные тренды КК (рис. 1) и флуктуации температуры воздуха находятся в отчетливо выраженной противофазе. Резкие перепады

внутрисуточной температуры приводят к укорочению КК Длительность КК оказалась более чувствительной к повышению напряжения магнитного поля, чем к перепаду температуры воздуха.

Максимальная величина перепада атмосферного давления (5-6 мм рт.ст.) зарегистрирована в конце месячного цикла (3.10 6.10.05), что также сопровождалось снижением длительности КК

Проведено сравнение значений СКО и рКК50% в периодах с магнитными (1-й период) и температурными (3-й период) возмущениями со значениями этих показателей в 4-м периоде. Статистически значимое (Р=0,0024) снижение значений СКО выявлено в 3-м периоде относительно 4-го. Если в период температурных возмущений значения СКО составили 48±2 мс, то в спокойный период 2 - 62±4 мс. Статистически значимая реакция СКО на магнитные возмущения отсутствовала. Также не наблюдалось статистически значимых различий в значениях рКК50% в возмущенных и спокойных временных периодах.

Для всех периодов исследования проведен сравнительный анализ значений ИН (рис. 2), отражающий степень централизации управления сердечным ритмом. Средние значения ИН в целом по группе обследованных имели тенденцию (Р=0,056) к различию между периодом температурных возмущений и спокойным периодом 2 соответственно 187±23 и 129±19. Значимого увеличения ИН на магнитные возмущения не последовало.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Длительность КК-интервалов у обследованных студентов (юноши коренной национальности - якуты 18-21 года, родившиеся и постоянно проживающие на Крайнем Севере) оказалась более чувствительной к повышению напряжения магнитного поля, чем к перепаду температуры воздуха.

Статистически значимое (Р=0,0024) снижение значений среднеквадратичного отклонения (СКО) КК-интервалов выявлено в период температурного возмущения (внут-рисуточная разность температур 12-18°С) относительно спокойного периода. Статистически значимая реакция СКО на магнитные возмущения отсутствовала. Также не наблюдалось статистически значи-

Рис.1. Динамика значений ЯК-интервалов и метеопараметров в наблюдаемые периоды Слева в верхнем углу указано время действия магнитной бури. Внутрисуточные перепады температур и давления воздуха обозначены как Ттах-Ттт и Ртах-Ртт.

Рис. 2. Динамика значений индекса напряжения (ИН) и метеопараметров в наблюдаемые периоды

мых различий в значениях рКК50 % в возмущенных и спокойных временных периодах.

Таким образом, даже в условиях покоя такие экологические факторы окружающей среды на Севере, как магнитные бури и резкие внутрисуточные перепады температуры воздуха, вызывают изменения параметров вариабельности сердечного ритма и напряжение регуляторных систем сердца у практически здоровых юношей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Андронова Т. И. Гелиометеотропные реакции здорового, больного человека / Т.И. Андронова, Н.П. Деряпа, А.П. Соломатин. - Л.: Медицина, 1988. - 247 с.

2. Баевский Р.М. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе./ Баевский Р.М., Кирилов О.И., Клецкин С.З. - М.: Наука, 1984. - 225 с.

3. Березной Е.А. Практическая кардиоритмография / Е.А. Березной, А.М. Рубин, Г.А. Утехина - СПб.: НПП «НЕО», 2005. - 139 с.

4. Деряпа Н.Р. Адаптация человека в полярных районах Земли / Н.Р. Деряпа, И.Ф. Рябинин. - Л.: Медицина, 1977. - 296 с.

5. Деряпа Н.Р. Проблемы медицинской биоритмологии / Н.Р. Деряпа, М.П. Мошкин, В.С. Постный. - М.: Медицина, 1985. - 208 с.

6. Марченко Т.К. Влияние гелиогеофизических и метеорологических факторов на организм человека / Т.К. Марченко // Физиология человека. - 1998. Т. 24, № 2.

- С. 122-127.

HEART RATE VARIABILITY AT YSU STUDENTS DEPENDING ON GEOMAGNETIC AND METEO FACTORS

G.K. Stepanova, S.M. Dmitrieva, M.V. Ustinova, V.I. Kozlov

SUMMARY

Parameters of heart rate variability are considered depending on magnetic and temperature disturbances at students - young men of Yakuts in a transitive season

- autumn month. It is established, what even in conditions of rest, such ecological factors of an environment in the North as magnetic storms and critical differences diurnal temperature of air cause changes parameters of heart rate variability and a intensive regulator systems of heart at practically healthy young men.