Введение к работе
Актуальность исследования. Большая часть территории Российской Федерации является зоной с суровыми климатогеографическими условиями, дискомфортными для проживания и трудовой деятельности, предъявляющими повышенные требования к организму человека (Деряпа, Рябинин, 1977; Авцын и др., 1985; Агаджанян, Петрова, 1996; Кривощеков, Охотников, 2000; Максимов, 2009). Влияние окружающей среды отражается на функциональном состоянии организма человека (Авцын и др., 1985). Система кровообращения особенно чувствительна к влиянию внешней среды (Парин и др., 1967), сравнительно рано включается в реакции адаптации и может рассматриваться как чувствительный индикатор адаптационных реакций целостного организма (Баевский и др., 2001; Баевский, Берсенева, 2008).
Оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы человека актуальна не только в связи с повышенной степенью ее уязвимости под действием различных факторов Севера (Евдокимов и др., 2007), но и по причине высокого уровня заболеваемости и смертности населения в связи с сердечно-сосудистой патологией. Известно, что у северян более чем в два раза выше заболеваемость органов кровообращения, чем в среднем по стране (Доршакова, Карапетян, 2004).
Сердечно-сосудистая система, активно участвующая в процессах адаптации организма к условиям жизнедеятельности, подвергается существенному влиянию вегетативной нервной системы (Баевский, Берсенева, 2008). У жителей Европейского Севера России сердечно-сосудистая система изучалась многими авторами (Евдокимов, Кеткин, 1982; Солонин, 1995, 1996; Истомина, 2000; Лабутин, 2002; Дерновой, 2005; Евдокимов и др., 2007; Варламова, 2011 и др.). Значительно меньше исследований посвящено изучению ее вегетативной регуляции у северян (Логинова, 2006; Балашова, 2009; Чеснокова, Мосягин, 2009, 2010; Варенцова и др., 2011 и т.д.). Практически не найдено сведений об изменениях вегетативной регуляции ритма сердца у жителей Европейского Севера в течение длительного периода наблюдения.
Одним из новых методов, используемых для раннего выявления электрофизиологических изменений в миокарде, не распознаваемых при традиционном анализе ЭКГ, является дисперсионное картирование ЭКГ (Иванов, Сула, 2008; Рябыкина и др., 2010). Представляет интерес применение этого метода для оценки состояния миокарда у жителей Европейского Севера России.
Таким образом, актуальность данного исследования определяется тем, что оно посвящено изучению состояния миокарда на основании метода дисперсионного картирования ЭКГ и вегетативной регуляции сердечного ритма у практически здоровых северян при долговременном мониторинге.
Цель исследования. Изучить изменения центральной гемодинамики, вегетативной регуляции кровообращения, состояния миокарда, а также реактивности кровеносных сосудов у мужчин Европейского Севера России при длительном мониторинге.
В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи:
1. Выявить широтные различия по показателям центральной гемодинамики, вариабельности сердечного ритма (ВСР) и дисперсионного картирования электрокардиограммы (ДК ЭКГ) у мужчин г. Сыктывкара (6140с.ш.) и г. Воронежа (5141с.ш.).
2. Определить годовую динамику показателей функционального состояния сердечно-сосудистой системы и вегетативной регуляции кровообращения у мужчин Европейского Севера.
3. Изучить особенности сердечно-сосудистой системы и ее регуляторных механизмов у мужчин-северян разного возраста в контрастные сезоны года.
4. Установить влияние профессии на состояние сердечно-сосудистой системы и вегетативной регуляции ритма сердца у мужчин Европейского Севера в контрастные сезоны года.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами НИР ИФ Коми НЦ УрО РАН “Физиолого-биохимические взаимосвязи в сезонных циклах у человека на Севере”(№ государственной регистрации 01.2.007 01808), «Физиолого-биохимические особенности формирования тканевой гипоксии у человека на европейском Севере» (№ государственной регистрации 01201050888) и по Соглашению об участии в научной программе параллельных исследований по проекту «Марс-500» между ГНЦ РФ – ИМБП РАН и ИФ Коми НЦ УрО РАН.
Научная новизна исследования. Впервые проведено комплексное исследование функционального состояния сердечно-сосудистой системы и вегетативной регуляции кровообращения у жителей Европейского Севера России (г. Сыктывкар, 61о40с.ш.) с помощью специально созданного для эксперимента «Марс-500» аппаратно-программного комплекса «Экосан-2007». Впервые у жителей Европейского Севера России для оценки состояния миокарда применен новейший метод дисперсионного картирования электрокардиограммы. Установлено, что у большинства мужчин-северян значения индекса «Миокард» находятся у верхней границы среднеширотного норматива, а у 14,5% обследованных лиц отмечено его превышение. Величина индекса «Миокард» не зависит от месяца исследования. Впервые установлено, что в регуляции сердечного ритма у мужчин-северян в течение годового цикла наблюдения преобладают влияния центрального контура над автономным. Наиболее выраженная централизация управления сердечным ритмом зафиксирована в мае-июне и декабре. В группах мужчин 24-30 и 31-49 лет в зимнем периоде выявлены различия в функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы и вегетативной регуляции, в то время как в летнем периоде данных различий не отмечено. Впервые показано, что у мужчин разных профессий (служащие МЧС и научные сотрудники) наблюдаются неодинаковые сдвиги со стороны вегетативной регуляции сердечного ритма и реактивности сосудистой системы в холодный период и центральной гемодинамики в теплый период года.
Научно-практическая значимость исследования. Данное исследование проведено в рамках международных проектов «МАРС-105» и «МАРС-500». Полученные результаты комплексного исследования функционального состояния сердечно-сосудистой системы группы сыктывкарцев используются для сравнения с результатами добровольцев, находившихся в гермокамере макета «марсианского» корабля (г. Москва), а также участников сателлитных исследований в других городах Российской Федерации и мира. Полученные результаты дополняют современные представления об адаптивных перестройках в деятельности сердечно-сосудистой системы и ее регуляторных механизмов у жителей Европейского Севера России. На основе обследования мужчин-северян предложены региональные нормативы показателей вариабельности сердечного ритма, дисперсионного картирования ЭКГ, центральной гемодинамики.
Результаты исследования применяются в учебном процессе Коми филиала Кировской государственной медицинской академии (справка о внедрении от 28.11.2011г.) и в работе Центров здоровья Республики Коми (справка о внедрении от 17.11.2011г.).
Положения, выносимые на защиту:
1. Воздействие низких отрицательных температур воздуха в начале зимнего периода приводит к выраженному смещению вегетативного баланса в сторону преобладания симпатической нервной системы, доминированию центрального контура регуляции сердечного ритма над автономным, напряжению регуляторных систем и снижению функциональных резервов организма мужчин – жителей Европейского Севера России.
2. В зимнем периоде в группах мужчин-северян 24-30 и 31-49 лет выявлены существенные возрастные различия функционального состояния сердечно-сосудистой системы и вегетативной регуляции. Летом различия между группами отсутствуют.
3. У служащих МЧС сердечно-сосудистая система и ее регуляторные механизмы, вследствие особенностей трудовой деятельности (третий класс напряженности труда), находятся в более напряженном состоянии, чем у научных сотрудников (второй класс напряженности труда), особенно в холодное время года.
Апробация работы. Материалы исследования докладывали на V Международной конференции «Донозология-2009» (Санкт-Петербург, 2009), Первой Всероссийской (IX) Молодежной научной конференции Института физиологии Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар, 2010); на XXII Съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Калуга, 2010); V Симпозиуме с международным участием “Проблемы адаптации человека к экологическим и социальным условиям Севера” (Сыктывкар, 2010); X Всероссийской молодежной научной конференции Института физиологии Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар, 2011), V научно-практической конференции Северо-западного федерального округа «Геронтология: от кардиологии к социально-экономическим аспектам» (Сыктывкар, 2011), на научных семинарах Отдела экологической и социальной физиологии человека (2009-2011гг.) и представляли на 5th International Congress of Medicine in Space and Extreme Environments (Berlin, Germany, 2010), X конференции молодых ученых, специалистов и студентов, посвященной Дню космонавтики (Москва, 2011), V Всероссийском симпозиуме с международным участием «Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение» (Ижевск, 2011), I Международной заочной электронной конференции «Кислотно-основной и температурный гомеостазис» (Сыктывкар, 2011).
Личное участие автора в получении результатов. Автором самостоятельно выполнена работа по аналитическому исследованию физиологических показателей. Изучена годовая динамика ВСР, ДК ЭКГ и других физиологических показателей. Проведен сравнительный анализ физиологических показателей у мужчин г. Сыктывкара и г. Воронежа.
По материалам исследования опубликовано 20 работ, из них 8 статей в рецензируемых журналах, в том числе 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 136 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов по работе, списка цитируемой литературы, приложения. Работа содержит 18 таблиц и 4 рисунка. Библиография состоит из 264 источников (162 - отечественных и 102 - зарубежных авторов).
