Адаптивные особенности перестройки кардиогемодинамики и газообмена при тестирующей нагрузке у молодых уроженцев Севера различных поколений

Целью нашего исследования явилось изучение перестройки показателей гемодинамики, газообмена и вариабельности сердечного ритма в ответ на нагрузочную пробу с дыханием в замкнутом пространстве (ререспирация) у различных поколений молодых уроженцев – европеоидов, постоянно проживающих в Магаданской области.
Материал и методы. Выполнена оценка частоты сердечных сокращений (ЧСС), артериального давления, уровня кислорода и углекислого газа у 200 юношей-европеоидов Магаданской области в возрасте 18–21 года из числа мигрантов и уроженцев 1–3-го поколения, как в состоянии покоя, так и в процессе дыхания в замкнутом пространстве. Вариабельность кардиоритма определяли с помощью комплекса «Варикард», сопряженного с программным обеспечением «Иским-6», содержание газов в выдыхаемом воздухе – с использованием анализатора НПК «Карбоник», насыщение крови кислородом регистрировали пульсоксиметром, артериальное давление – электронным тонометром.
Результаты и их обсуждение. В целом проведенный анализ показателей вариабельности кардиоритма как в состоянии покоя, так и в ответ на ререспирацию выявил более низкие показатели ВСР в группе юношей-мигрантов (0-е поколение), что указывает не только на уменьшение активности автономного контура регуляции, но и на дисбаланс в симпатической и парасимпатической регуляции кардиогемодинамики. Однако у лиц 3-го поколения как в состоянии покоя, так и при функциональной нагрузочной пробе с ререспирацией отмечается оптимальный и устойчивый баланс между звеньями вегетативной регуляции, что отражается в параметрах артериального давления и газообмена. При этом наиболее информативными являются не абсолютные величины изучаемых показателей, а разница между их фоновыми и нагрузочными значениями, которые позволяют судить о функциональных резервах изучаемых систем организма уроженцев различных поколений, постоянно проживающих в экстремальных условиях Севера. Установлено, что увеличение парасимпатической активности и ее влияния на сердечный ритм как в состоянии покоя, так и при ответе на дыхательную пробу наиболее ярко проявляется в группе уроженцев 3-го поколения, что отражает более глубокую степень их адаптированности к северным условиям. По всей видимости, это служит проявлением общей стратегии функциональной перестройки регуляторных систем организма, направленной на формирование оптимальных компенсаторно-приспособительных перестроек газового гомеостаза при увеличении срока проживания на Севере.

1. Ноздрачев А.Д. Физиология вегетативной нервной системы. Л.: Медицина, 1983. 296 с.

2. Thayer J.F., Yamamoto S.S., Brosschot J.F. The relationship of autonomic imbalance, heart rate variability and cardiovascular disease risk factors. Int. J. Cardiol. 2010;141(2):122–131. doi: 10.1016/j.ijcard.2009.09.543

3. Баевский P.M., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. М.: Медицина, 1997. 256 c.

4. Santos M.A.A., Sousa A.C.S., Reis F.P., Santos T.R., Lima S.O., Barreto-Filho J.A. Does the aging process significantly modify the Mean Heart Rate? Arquivos Brasileiros de Cardiologia. 2013;101(5):388–398. doi: 10.5935/abc.20130188

5. Баевский Р.М., Максимов А.Л., Берсенева А.П. Основы экологической валеологии человека. Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 2001. 267 c.

6. Sammito S., Böckelmann I. New reference values of heart rate variability during ordinary daily activity. Heart Rhythm. 2017;14(2): 304–307. doi: 10.1016/j.hrthm.2016.12.016

7. Ziemssen T., Siepmann T. The investigation of the cardiovascular and sudomotor autonomic nervous system review. Front. Neurol. 2019;10:53. doi: 10.3389/fneur.2019.00053

8. Шлык Н.И., Сапожникова Е.Н., Кириллова Т.Г., Семенов В.Г. Типологические особенности функционального состояния регуляторных систем у школьников и юных спортсменов (по данным анализа вариабельности сердечного ритма). Физиол. человека. 2009;35(6):85–93.

9. Reyes del Paso G.A., Langewitz W., Mulder L.J.M., van Roon A., Duschek S. The utility of low frequency heart rate variability as an index of sympathetic cardiac tone: a review with emphasis on a reanalysis of previous studies. Psychophysiology. 2013;50(5):477–487. doi: 10.1111/psyp.12027

10. Сергиенко И.В., Ежов М.В., Аншелес А.А., Попова А.Б., Чубыкина У.В. Функциональные нагрузочные пробы в кардиологии. Москва: ФГБУ «НМИЦК», 2021. 54 c.

11. Бектешева А.Л., Рылова Н.В., Самойлов А.С. Применение кардиореспираторного нагрузочного теста в спортивной медицине. Практ. мед. 2014;79(3):50–53.

12. Astrorino T.A., Whlte A.C. Assessment of anaerobic power to verify VO2max attainment. Clin. Physiol. Funct. Imading. 2010;30(4);294–300. doi: 10.1111/j.1475-097x.2010.00940.x

13. Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. Новосибирск: Наука, 1980. 192 c.

14. Хаснулин В.И., Вильгельм В.Д., Воевода М.И., Зырянов Б.Н., Селятицкая В.Г., Куликов В.Ю., Хаснулин П.В., Егорова Г.М. Медико-экологические основы формирования, лечения и профилактики заболеваний у коренного населения Ханты-Мансийского автономного округа. Новосибирск: СО РАН, 2004. 316 с.

15. Милованов А.П. Адаптация малого круга кровообращения человека в условиях севера. Новосибирск: Наука, 1981. 170 c.

16. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Марачев А.Г., Милованов А.П. Патология человека на Севере. М.: Медицина, 1985. 415 с.

17. Тимофеев Д.С., Тимофеева А.Н. Холодовая гипертензия в малом кругу кровообращения в организме человека в природных условиях Якутии. Междунар. ж. эксперим. образ. 2015;(5-1):13–15.

18. Максимов А.Л. Современные эколого-социальные аспекты биомедицинских исследований по адаптации человека на Северо-Востоке России. В кн. Север: арктический вектор социально-экологических исследований. Сыктывкар: Коми науч. центр УрО РАН, 2008. С. 109–118.

19. Суханова И.В., Максимов А.Л., Вдовенко С.И. Особенности адаптации у юношей Магаданской области: морфофункциональные перестройки (сообщение 1). Экол. человека. 2013;(8):3–10.

20. Максимов А.Л., Аверьянова И.В. Перестройки вариабельности кардиоритма у лиц с различными исходными типами вегетативной регуляции в процессе ререспирации. Рос. физиол. ж. 2016;102(5):606–617.

21. Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В., Гаврилушкин А.П., Довгалевский П.Я., Кукушкин Ю.А., Миронова Т.Ф., Прилуцкий Д.А., Семенов А.В., Федоров В.Ф., Флейшман А.Н., Медведев М.М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (методические рекомендации). Вестн. аритмол. 2001;(24):65–83.

22. Malliani A., Pagani M., Lombardi F. Importance of appropriate spectral methodology to assess heart rate variability in the frequency domain. Hypertension. 1994;24(1):140–141. doi: 10.1161/01.hyp.24.1.140

23. Боровиков В.П. Statistica. Искусство анализа данных на компьютере: для профессионалов (2-е изд.). СПб.: Питер, 2003. 688 с.

24. Якименко М.А., Симонова Т.Г., Пичкуров А.М., Татауров Ю.А. Влияние адаптации к холоду на показатели внешнего дыхания при гиперкапнии. Физиол. человека. 1989;15(5):148–155.

25. Куликов В.Ю., Ким Л.Б. Кислородный режим при адаптации человека на Крайнем Севере. Новосибирск: Наука, 1987. 160 с.

26. Grossman P., Taylor E.W. Toward understanding respiratory sinus arrhythmia: relations to cardiac vagal tone, evolution and biobehavioral functions. Biol. Psychol. 2007;74(2):263–285. doi: 10.1016/j.biopsycho.2005.11.014

27. Shamailov B.T., Paton J. Evaluating the physiological significance ofrespiratory sinus arrhythmia: looking beyond ventilation-perfusionefficiency. J. Physiol. 2012;590(8):1989–2008. doi: 10.1113/jphysiol.2011.222422

28. Fallen E.L., Kamath M.V., Chista D.N., Fitchelt D. Spectral analysis of heart rate variability following human of heart transplantation: evidence for functional enenervation. J. Auton. Nerv. Syst. 1988;23(3):199–206. doi: 10.1016/0165-1838 (88)90094-х

29. Karemaker J.M. Analysis of blood pressure and heart rate variability: theoretical consideration and clinical applicability. In: Clinical autonomic disorders. Boston: Little, Brown and Company, 1993. P. 315–329.

30. Stein P.K., Bosner M., Kleiger R.E., Conger E.M. Heart rate variability: a measure of cardiac autonomic tone. Am. Heart. J. 1994;127(5):1376–1381. doi: 10.1016/0002-8703 (94)90059-0

31. Takabatake N., Nakamura H., Abe S., Inage M., Inoue S., Kagaya S.A. Novel pathophysiological phenomenon in cachexic patients with chronic obstructive pulmonary disease: the relationship between the circadian rhythm of circulation leptin and very low frequency component of heart rate variability. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2001; 163(6):1314–1319. doi: 10.1164/ajrccm.163.6.2004175