Особенности вариабельности сердечного ритма космонавтов при проведении специальных тренировок [Электронный ресурс] Филатов Владимир Николаевич

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Вариабельность сердечного ритма космонавтов в стрессовых условиях (обзор литературы) 12

1.1. История изучения проблемы стресса и его влияния на профессиональную деятельность 12

1.1.2. Оценка и прогнозирование функциональных состояний в стрессовых условиях , 14

1.2. Колебательные процессы гемодинамики - значение и история изучения — 17

1.2.1. Иннервация и механизмы регуляции сердечной деятельно сти 24

1.2.2. Теории возникновения волновых компонент сердечного ритма 27

1.3. Вариабельность сердечного ритма, современные аспекты 31

1.3.1 Классификация и краткая характеристика математических методов оценки вариабельности сердечного ритма

ГЛАВА 2 Организация, объем и методики исследования 47

2.1. Общая организация исследований 47

2.2. Особенности организации исследований 49

2.2.1. Специальная парашютная подготовка 49

2.2.2. Тренировки по подготовки космонавтов к действиям при приводнении спускаемого аппарата 52

2.2.3. Порядок проведения тренировок по действиям космонавтов в условиях лесисто-болотистой местности зимой 54

2.3. Методики исследования 56

2.3.1. Психологические методики 56

2.3.2. Физиологические показатели 57

2.3.3. Методика исследования вариабельности сердечного ритма 57

2.3.3.1. Показатели вариабельности сердечного ритма 58

2.3.3.2. Спектральный анализ динамических рядов R-R интервалов 59

2.4. Методики статистической обработки результатов 62

ГЛАВА 3. Результаты работы и их обсуждение 63

3.1. Влияние различных стрессовых факторов на 63

функциональное состояние здорового человека

3.1.1. Психоэмоциональный стресс 63

3.1.2. Тепловая нагрузка во время морских тренировок 76

3.1.3. Воздействие комплекса факторов тренировки «на выживаемость» в зимнем лесу 89

3.2. Оценка влияния некоторых факторов на значения показателей вариабельности сердечного ритма 95

3.2.1. Влияние фактора «системы отбора и подготовки» на исходные значения показателей вариабельности сердечного ритма 95

3.2.2. Влияние фактора наличия опыта предшествующей подготовки на показатели вариабельности сердечного ритма 97

3.2.3. Влияние возрастного фактора на значения

показателей вариабельности сердечного ритма 99

3.3. Реакция показателей вариабельности сердечного ритма на ортостатическую нагрузку 100

4 3.3.1. Влияние различных стрессовых факторов на реактивность сердечно-сосудистой системы к ортостатическои нагрузке 102

3.4. Анализ корреляционных связей некоторых показателей вариабельности сердечного ритма 108

Заключение 116

Выводы 126

Практические рекомендации 127

Список литературы

• Оценка и прогнозирование функциональных состояний в стрессовых условиях
• Тренировки по подготовки космонавтов к действиям при приводнении спускаемого аппарата
• Тепловая нагрузка во время морских тренировок
• Реакция показателей вариабельности сердечного ритма на ортостатическую нагрузку

Введение к работе

Актуальность исследования.

В современном мире происходит непрерывное расширение сферы
влияния человека. Научно-технический прогресс способствовал зарождению
новых профессий, где профессиональная деятельность зачастую протекает в
стрессовых условиях и связана с выраженным умственным и нервно-
эмоциональным напряжением. К лицам такой профессии относятся и
космонавты, сложная структура деятельности которых включает совмещение
автоматизированных и интеллектуально насыщенных действий, работу в
заданном темпе в условиях дефицита времени, высокое нервно-эмоциональное
напряжение. Специфической особенностью деятельности космонавтов является
необходимость решения профессиональных задач в условиях воздействия на
организм стрессовых факторов; возникающих в ходе космического полета
(невесомость, перегрузки, прецизионные и кориолисовы ускорения, стресс
витальной угрозы, и др.) и при проведении специальных тренировок
(эмоциональный, тепловой, холодовой стресс). Воздействие этих факторов
заставляет работать функциональные системы организма на пределе
физиологических возможностей (Парин В;В., Бабский Е.Б., 1965;
Воскресенский А.Д., Юшкенас Г.И., 1969; Новиков B.C. с соавт., 1997).
Поэтому одной из важнейших задач современной: физиологии труда в целом и
авиационной и космической медицины в частности является оперативный
контроль функционального состояния лиц спецконтингента на всех этапах про
фессиональной деятельности (Новиков B.C., Чепрасов В.Ю., 1997; Лустин СИ.
с соавт., 2000). '

В авиационно-космической медицине вопрос оценки функционального состояния связан с проблемой донозологической диагностики, т.е. со своевременным выявлением пограничных состояний, предшествующих развитию патологии (Парин В.В., Бабский Е.Б., 1965; Воскресенский А.Д., Юшкенас Г.И., 1969; Благинин А.А., 1997; Новиков B.C., 2001). По мнению

7 некоторыхавторов, (Баевский P.M. с соавт., 1984; Баландин В:Иї с: соавт., 1986;

РуткайгНедецки И.,. 2001; Рябыкина Е.В;; Соболев А.В:, 2001) важную- роль,в формировании функционального состояния играет вегетативная» нервная и сердечно-сосудистажсистема; потому что выраженность изменений параметров данных систем- объективно отражает физиологическую цену деятельности. Сердечно-сосудистая- система имеет существенное: значение в формировании адаптационно-приспособительных реакций организма: Обеспечение гемодинамикой процессов приспособления,организма к меняющимся условиям жизни возможно благодаря» сложному комплексному взаимодействия систем, регулирующих сердечную⁵ деятельность (Парин В.В; с соавт., 1967, Баевский? Р.М; 1979):

На. выраженность, реакций; сердечно-сосудистой системы к. стрессовым воздействиям оказывают влияние такие факторы-, как. исходный, уровень функциональных резервов- организма; особенности вегетативной; регуляции сердечной деятельности (Булатецкий СВ., Бялковский: Ю.Ю:, 200 L): Можно считать, что любому заданному уровню^ функционирования! организма-соответствует эквивалентный уровень функционированиям аппарата кровообращения; Кроме того, изменения; гемодинамических параметров? отражают реакции; которые возникают в регулирующих системах в\ ответ на стрессовое воздействие: Поэтому оценка сердечной деятельности позволяет получить значимую информацию- не только о деятельности; миокарда,, но и более общих регуляторных процессах, протекающих, в организме: при: стрессовом воздействии (Баевский:Р:М:.с соавт., 1984):

В^ настоящее время; всё большую' популярность приобретают математические методы- анализа ритма сердцам (PC); Несмотря; на многочисленные исследования; как-, в; клиническою медицине, так и в авиакосмической медицине и; физиологии: труда, на сегодняшний день не существует, единых взглядові на механизмы возникновениями клинико-физиологическую интерпретацию показателей: ВСР;.в.особенности, волновых компонент спектра (Хаспекова НОВ.-, 1996; Баевский P.M., Никулина Е.А., 2000;

8 Дабровски А. с соавт., 2000; Петров Д.Н., 2001; Котельников СА. с соавт.,

2002; Малиани А., 1998; Camm J.A. et al., 1996). Однако недостаточно изучена

динамика показателей математического анализа PC в процессе специальных

тренировок космонавтов. Это еще раз подчеркивает актуальность проведённого

исследования по оценке особенностей динамики вариабельности сердечного

, ритма космонавтов в стрессовых условиях.

Исследование выполнялось в рамках плановой темы научно-исследовательской работы № 1.99.155.п. 10 шифр «Апогей»:

Цель исследования:

На основании изучения особенностей вариабельности сердечного ритма космонавтов в стрессовых условиях обосновать перспективность применения спектрального и статистического анализа ритма сердца для оценки функционального состояния организма космонавтов при проведении специальных тренировок.

Задачи исследования:

1. Выявить особенности вариабельности сердечного ритма космонавтов при действии на организм стрессовых факторов, моделируемыхгв процессе специальных тренировок.

2. Исследовать информативность показателей спектрального анализа RR интервалов для оценки реакции организма; космонавтов на эмоциональный, тепловой и холодовой стресс.

3. Исследовать информативность ортостатической функциональной
пробы для определения физиологических резервов функционирования
сердечно-сосудистой системы в стрессовых условиях.

Научная новизна:

Впервые выявлены особенности вариабельности сердечного ритма космонавтов при проведении специальных тренировок (специальная парашютная подготовка, морские тренировки и тренировки по выживанию в условиях лесисто-болотистой местности зимой), которые заключаются в увеличении нормированной мощности низкочастотной волны (LFnor),

"' ⁹ '

коэффициента соотношения нормированной- мощности низко- и высокочастотной волны (LF/HF), а также в снижении доли дыхательной компоненты спектра (HF) и показателей (SDNN, pNN50, CV), характеризующих активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.

Установлены закономерности реакции волновых компонент спектра RR интервалов у космонавтов на различные стрессовые факторы: увеличение доли медленноволновых, преимущественно в диапазоне 0,003-0,04 Гц, колебаний ритма сердца в: общей структуре спектра на фоне снижения дыхательной аритмии при действии на организм эмоционального стресса прыжка, с парашютом; увеличение нормированной: мощности EF волны и снижение абсолютной мощности и доли VLF волны в общей структуре спектра в?ответ на воздействие тепловой нагрузки на; организм; испытуемых; отсутствие значимых изменений показателей вариабельности сердечного ритма в состоянии относительного покоя после воздействия комплекса факторов тренировки по выживанию в условиях лесисто-болотистой местности ЗИМОЙ:

Определены, по данным спектрального анализа, особенности; реактивности сердечно-сосудистой системы к ортостатическои нагрузке в состоянии оперативного покоя и при действии' наь организм различных стрессовых факторов, моделируемых в ходе проведения специальных тренировок космонавтов. Показано, что ортостатическая нагрузка является информативной для выявления начальных изменений в регуляции сердечного ритма космонавтов при проведении специальных тренировок.

Практическая значимость:

Метод спектрального анализа сердечного ритма является информативным для определения реакции сердечно-сосудистой; системы на^; стрессовые условия, возникающие при проведении специальных тренировок, космонавтов. Данные спектрального анализа сердечного ритма позволяют установить как неспецифическое, так и специфическое влияние различных стрессовых факторов на организм космонавтов. Использование данного метода в совокупности со специальной телеметрической аппаратурой позволяет

10 ' осуществлять непрерывное мониторирование особенностей функционирования^ ведущих регуляторных механизмов и сердечной деятельности космонавтов:в процессе тренировок без ограничения их двигательной активности и на значительном удалении от контролирующей аппаратуры. Применение ортостатическойшробы позволяет выявлять перестройку регуляторных систем после стрессового воздействия.

Положения, выносимые на защиту:

1. Спектральный анализ? вариабельности- сердечного ритма является
информативным методом оценки реакции: регуляторных систем: организма
космонавтов на стрессовое воздействие при проведении специальных
тренировок.,

2. Особенности- реакции систем, регулирующих ритм сердца, определяются; модальностьюстрессового фактора.

3. Проведение ортостатической пробы;, при изучении сердечной деятельно сти ко смонавтов методом спектрального анализа;; позволяет выявлять особенности реактивности сердечно-сосудистой; системы на стрессовое воздействие.

Реализация результатов исследования:

Материалы исследования; используются в учебном процессе по; дисциплинам; «Авиационная и космическая медицина с физиологией летного труда» и; «Физиология: военного труда» на кафедре авиационной, и космической медицины^ Военно-медицинской академии имени СМ. Кирова. Материалы- диссертационного исследования использованы в РГНИИЦПК им. Ю.А. Гагарина при подготовке: 2 отчетов по особенностям переносимости кандидатами в космонавты типовых стрессоров профессиональной деятельности; при подготовке проектов руководящих документов в рамках НИР «Апогей».

Апробация работы:

Основные материалы диссертации доложены на' Всеармейской- научно-практической конференции; «Актуальные проблемы авиационной^ и космической медицины» (Санкт-Петербург, 2003); на Всероссийской научно-

практической конференции «Актуальные вопросы авиационной и космической медицины», посвященной 70-летию Ю.А. Гагарина (Санкт-Петербург, 2004).

Публикации.

Материалы исследования опубликованы в 10 печатных работах, в том числе в 2 статьях в реферируемых изданиях.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Текст включает 28 таблиц, 18 рисунков. Список литературы содержит 206 литературных источников, из которых: 129 - отечественные и 77 -иностранные.

Оценка и прогнозирование функциональных состояний в стрессовых условиях

В физиологии военного труда; проблема стресса рассматривается с позиции влияния профессиональных стрессовых факторов на5 организма человека; работающего на; пределе физиологических возможностей (Жарин; В:В;,. Бабский Е.Б:, 1965; Воскресенский; А.Д-, Юшкенас F.H-, 1969).5 Для? воєнно профессиональной медицины важное значение имеет количественная оценка любого воздействия, которое вызывает какие-либо значимые изменение в функциональном состоянии и эффективности деятельности специалиста, с позиций физиологии, психологии: и психофизиологии (Илюхина В.А., 1990).

Под функциональным состоянием; специалиста понимают комплекс наличных характеристик тех качеств и свойств организма,,которые определяют выполнение работы с заданной эффективностью (Новиков ВіС, Чепрасов В.Ю., 1997). Функциональное состояние является одним из элементов концепции профессионального здоровья, предложенной В.А. Пономаренко в 1986 году и получившей широкое развитие в последние 15 лет. Функциональное состояние принято считать динамической компонентой профессионального здоровья, именно его можно использовать в качестве своеобразного дозиметрического критерия для количественной оценки влияния стрессовых факторові на организм человека (Ушаков И.Б., 2000).

Уровень и особенности функционального состояния определяются: мотивацией, направленной на успешное выполнение задания; содержанием самого труда, его характером и степенью сложности; величиной сенсорнош нагрузки; индивидуальными особенностям- субъекта и его исходным уровнем регуляторных резервов; (Данилова Н:Н., 1985). Функциональное состояние можно считать сложной системой, которой свойственна колебательная активность, модулируемая собственными или внешними ритмами (Апчел В.Я., Цыган В.Н., 1999).

Переход от здоровья к болезни связан со снижением физиологических резервов функциональных систем организма. P.Mt Баевский (1989) предложил рассматривать следующие функциональные состояния: 1) состояние физиологической нормы, характеризующееся удовлетворительной адаптацией организма к условиям окружающей среды; 2) донозологические состояния, при которых поддержание гомеостаза достигается путём напряженияі регуляторных систем и мобилизацией функциональных резервов; 3) преморбидные состояния, проявляющиеся в снижении функциональных резервов организма и характеризующиеся неудовлетворительной адаптацией к условиям окружающей среды; 4) срыв (полом) механизмов адаптации, когда наблюдается резкое снижение функциональных возможностей организма и развиваются специфические патологические изменения на органно-системном уровне.

Именно поэтому важное значение для обеспечения жизнедеятельности человека в стрессовых условиях имеет не только медицинский и профессиональный отбор, но и прогнозирование функционального состояния, включая до- и ненозологическую диагностику (Ушаков И.Б., 2000). Методологический подход к изучению функционального состояния основывается на следующих принципах: адекватности применяемых методов особенностям профессиональной деятельности, их комплексности, конкретности, направленной на изучение органов систем, испытывающих наибольшую нагрузку в данных условиях; минимизации используемых показателей; динамичности, предполагающей проведение повторных обследований5 в ходе деятельности; реактивности, характеризуемой реакцией организма на нагрузочные, функциональные пробы; восстановимое, направленный на изучение восстановления функций организма после окончания деятельности; индивидуальности, который обеспечивает учёт индивидуальных различий реакции организма на деятельность (Шабалин В.А. с соавт., 1982; Новиков B.C., Чепрасов В.Ю., 1997). При анализе функционального состояния важно учитывать все пять групп его компонентов: энергетический, сенсорный, информационный, эффекторный и активационный (Апчел В.Я., Цыган В.Н., 1999). Ключевое значение в оценке функционального состояния имеет определение степени напряжения регуляторных систем и функциональных резервов организма в процессе деятельности (Баевский P.M., 2003). Кроме того, необходимо заметить, что функциональное состояние реализуется через вегетативную, соматическую и психофизиологическую сферы деятельности (Баландин В.И. с соавт., 1986; Ушаков И.Б., 2000).

Учитывая вышесказанное при оценке и прогнозировании функционального состояния используются три типа методов: физиологические, поведенческие и субъективные. Дополнительно исследуют показатели работоспособности, получаемые с помощью экспертных оценок, либо прямым профессиографическим методом (Илюхина В. А., 1990). Физиологические методы оценки функционального состояния считаются базовыми. При этом важно отметить, что при оценке функционального состояния не все показатели равнозначны по своей диагностической ценности. Так, например, вес различных характеристик ритма сердца в итоговой оценке функционального состояния значительно выше, чем других показателей. Поскольку отклонения в системах, регулирующих сердечный ритм, предшествуют гемодинамическим и метаболическим нарушениям, анализ параметров деятельности сердечно-сосудистой системы (ССС) позволяет получить прогностическую информацию, как о деятельности сердца, так и об изменениях функционального состояния всего организма (Баевский P.M. с соавт. 1986). В настоящий момент времени одним из наиболее перспективных методов, позволяющих дать количественную оценку не только сердечной деятельности, но и отразить состояние регуляторных систем-организма, является математический анализ вариабельности сердечного ритма.

Тренировки по подготовки космонавтов к действиям при приводнении спускаемого аппарата

Подготовка экипажей к действиям при приводнении спускаемого аппарата («морские тренировки») призвана сформировать у космонавтов навыки действий в экстремальных условиях, при непрерывном воздействии на организм таких стрессовых факторов, как гипертермия и вестибулярная нагрузка.

В тренировках принимали участие; пятеро российских космонавтов и семеро астронавтов NASA (США). Средний возраст тренируемых составил 39 лет. Все космонавты, за исключением двух российских, не имели опыта предшествующей подготовки к действиям при приводнении спускаемого аппарата.

Тренировки проводились в реальных условиях открытого моря при волнении до 2.баллов, температуре наружного воздуха +26-32С, воды;+22-25С, скорости ветра до 10 м/с. При проведении тренировок температурах внутри спускаемого аппарата: для разных экипажей находилась в пределах от +26 С в начале тренировки до +34С в конце, влажность воздуха в кабине спускаемого аппарата колебалась в пределах от 50-60% в начале тренировки до 80-96% в конце. Для тренировок использовался: специализированный тренажер «Океан-3» и штатное снаряжение: скафандры «Сокол-КВ2 ; плавсредства «Нёва-КВ»; гидрокомбинезоны «Форель»; полетные костюмы ПК-14; теплозащитные костюмы ТЗК-14; блоки НАЗ «Гранат-6» и др. В соответствии с программой подготовки космонавтов тренировки по отработке действий экипажей в случае приводнения; спускаемого аппарата: проводились в следующих вариантах: - «сухая»: трениров экипажеюв;спускаемом аппарате, находящемся на палубе: корабля; с фактическим выполнением: наиболее сложных элементов (снятие: скафандров «Сокол-КВ2», переодевание: в:полётное: и-теплозащитное снаряжение, гидрокомбинезон «Форель», одевание комплекта «НеватКВ»); - «длинная»::тренировка экипажей-в спускаемом аппарате, находящемся на морской; поверхности; с: фактическим выполнением тех же; элементов; и отработкой каждым:членом экипажа,практических навыковшо покиданию-СА и действию: наплаву); - «короткая»: тренировка экипажей: по экстренному покиданию: спускаемого; аппарата, находящегося на морскою поверхности; с использованием комплекта «Нева-КВ».

После- отработки; действий- на водною поверхности: космонавты, эвакуировались налодку «0рион-25»и доставлялись наборт корабля;

Стрессовое: воздействие на. организм; вестибулярною нагрузки ві. ходе «длинной» тренировки частично нивелировалось, высокою статокйнетическою устойчивостью; испытуемых,, а, тепловой - последующим пребыванием космонавтов- в морскою воде после покидания спускаемого? аппарата:. «Короткая» тренировка, вследствие относительно шалою длительности, .вообще не проявляется каким-либо значимыми стрессовым, воздействием: на: организм испытуемых. В: силу вышеуказанных причин материалы; медицинского1 наблюдения; за; космонавтами во время «длинной» ю «короткой» тренировок были исключены из анализа.

Тренировки проводились, в составе условных экипажей; Ирю отработке упражнений велась, непрерывная радио- и проводная связь между космонавтами; руководителем? тренировок, ведущим; инженером І врачом и группой обеспечениябезопасности на воде.

Медицинское: обеспечение тренировок было организовано в соответствии: с «Руководством по подготовке космонавтов в различных климато географических зонах» (инв. ЦПК № 360Б) и было направлено на сохранение здоровья, повышение работоспособности космонавтов при проведение тренировок.

Непосредственный контроль за состоянием здоровья осуществлялся врачами ЦПК. Перед тренировкой и после ее выполнения проводился медицинский осмотр, который заключался в оценке самочувствия по жалобам и тепловым ощущениям, внешнему осмотру и осмотру видимых слизистых (конъюнктивы и носоглотки), измерению частоты сердечных сокращений, температуры среднего уха (термосканом «Braun»), массы тела, исследовании вариабельности сердечного ритма при помощи аппаратно-программного комплекса «ПолиСпектр» фирмы «Нейрософт».

Обследование после завершения тренировок проводилось-на палубе корабля сразу после снятия специального снаряжения, в условиях, обеспечивающих сохранение достигнутого на момент прекращения тренировки теплового состояния организма. Все операторы были допущены к тренировкам по своему состоянию здоровья и наличию базовых знаний по действиям в случае приводнения спускаемого аппарата. Во время тренировок контроль за состоянием здоровья космонавтов осуществлялся посредством радиообмена путём опроса о самочувствии, доклада частоты сердечных сокращений (измерения проводились самими космонавтами).

Тепловая нагрузка во время морских тренировок

Перестройка корреляционных связей показателя мощности VLF волны на ортопробе заключается в усиление связи с общей мощностью спектра. Интерпретировать данный факт можно таким образом, что активность надсегментарных симпатических центров в ортоположении после тепловой нагрузки определяется регуляторными резервами организма, характеризуемыми общей мощностью спектра. Разрыв корреляции с максимальной длительностью RR интервалов, показателями SDNN и pNN50, свидетельствует о том, что ортостатическая нагрузка устраняет влияние парасимпатической нервной системы на очень низкочастотный диапазон спектра.

По результатам изменения физиологических показателей, для каждого обследуемого были рассчитаны ИТН и ИТЧ. По значению ИТЧ все обследуемые были разделены на три группы тепловой устойчивости. В группе с высокой тепловой устойчивостью значения индекса тепловой чувствительности колебались от 0,02 до 0,04, средняя устойчивость к тепловому воздействию соответствовала уроню ИТЧ, выше 0,04, но менее 0,05, низкая-свыше 0,05.

Для выявления характерной картины вариабельности сердечного ритма в зависимости от уровня тепловой устойчивости обследованных лиц, показатели вариабельности сердечного ритма были подвергнуты процедуре факторного дисперсионного анализа, результаты которого представлены в таблицах 15 и 16.

Воздействие тепловой нагрузки характеризовалось возникновением различных изменений показателей ВСР в группах (табл. 15). Таблица! 5.-Различия значений показателей вариабельности сердечного ритма после: тренировки в группах, разделённых поуровнютепловошустойчивости (М+т); Показатели Значения вгруппах термоустойчивости= До зтоверность эазличиш

Так после тренировки, в положении лёжа в группе с высокой тепловой устойчивостью; по сравнению? се средней; были і ниже значения показателей минимальной (р=0;0006); максимальной (р=0,02) и средней (р=0 001) длительности RR интервалов;, а: цифры соотношения? ЕЕ/НЕ (р=0.,05), процентного вклада VEF (р=0,006) и НЕ (0,046) волн в общую мощность спек 83 тра, наоборот были выше у лиц со средней термоустойчивостью.

При проведении ортостатической пробы отличия между группами проявлялись в следующих показателях: pNN50 (р=0,026), минимальная (р=0,02), максимальная (р=0,01) и средняя (р=0,003) длительность RR интервалов, стандартное отклонение величин нормальных RR интервалов (р=0,0001), коэффициент вариации (р=0,002), общая мощность спектра (р=0,005), мощность низкочастотной (р=0,003) и высокочастотной (р=0,045) волны, таюке различия наблюдались в значении процентного вклада высокочастотной волны в общую структуру спектра (р=0,039). Более высокие цифры вышеуказанных показателей, за исключением RRmin, наблюдались у лиц со средней тепловой устойчивостью.

В результате воздействия на организм испытуемых теплового стресса показатели вариабельности сердечного ритма в покое в группах с низкой и высокой термоустойчивостью отличались по следующим пунктам: в группе с высокой тепловой устойчивостью были выше значения средней длительности RR интервалов (р=0,0008), показателя pNN50 (0,007), мощности высокочастотной волны, выраженной в нормированных единицах (р=0,009) и в процентах по отношению к общей мощности спектра (р=0,01); у лиц с низкой тепловой устойчивостью выше были цифры нормированной мощности LF волны (р=0,009) и её доли в общей мощности спектра (р=0,017).

По результатам ортостатической пробы, проведённой после теплового воздействия, у лиц с высокой тепловой устойчивостью преобладали значения таких показателей, как pNN50 (р=0,004), минимальная (р=9Е-06) и средняя (р=0,0005) длительности RR интервалов, стандартное отклонение величин нормальных RR интервалов (р=0,01), коэффициент К30:15 (р=0,0005), мощность LF (р=0,048) волны, а также коэффициент соотношения LF/HF (р=0,037). Значения мощности HF волны, выраженной в абсолютных (р=0,05), нормированных единицах (р=0,036) и в процентах по отношения к общей мощности спектра (р=0,003), наоборот, были выше в группе с низкой тепловой устойчивостью. Реакция ритма сердца на тепловой стресс у лиц со средней и низкой термоустойчивостью отличалась лишь по показателю pNN50 (р=0,01), минимальной (р=0,01) и максимальной (р=0,03) длительности RR интервалов и по процентному вкладу мощности очень низкочастотной волны в общую мощность спектра в покое (р=0,01). При этом значения всех показателей, за исключением доли мощности VLF волны в общей структуре спектра, были выше в группе со средней тепловой устойчивостью.

После проведения ортопробы у лиц со средней термоустойчивостью преобладали значения таких показателей ВСР, как pNN50 (р=0,003), коэффициент вариации (р=0,046) и К30:15 (р=0,03), минимальная (р=0,02) и максимальная (р=0,05) длительность RR интервалов, стандартное отклонение величин нормальных RR интервалов (р=0,019), общая мощность спектра (р=0,046), мощность LF (р=0,01) волны. Мощность VLF волны была выше (р=0,029) у лиц с низкой тепловой устойчивостью.

Необходимо также добавить, что отличия проявлялись не только в показателях вариабельности сердечного ритма, но и в таких физиологических характеристиках сердечной деятельности, как частота сердечных сокращений. Так, до теплового воздействия ЧСС при проведении активной ортостатической пробы была выше (р=0,001) у лиц со сниженной тепловой устойчивостью. После тренировки частота сердечных сокращений между первой и второй, пер-вой и третьей, второй и третьей группой достоверно различались, как в покое (рі_2=0,0002; рі_3=0,003; р2.3=2Е-06), так и на ортопробе (рі_2=0,001; рі„з=0,003; р2.з=5,8Е-08). При этом наиболее высокие цифры ЧСС были также в группе с низкой тепловой устойчивостью

Реакция показателей вариабельности сердечного ритма на ортостатическую нагрузку

В результате ортостатической нагрузки произошло ослабление корреляционных связей общей мощности спектра со следующими показателями спектрограммы и кардиоритмограммы: pNN50, мощность VLF, LF и HF волн, стандартное отклонение величин нормальных RR интервалов и коэффициент вариации. Однако корреляция с долей низкочастотной волны в общей структуре спектра, напротив усиливается. Кроме того, ортостатическая нагрузка вызвала разрыв прежних корреляционных связей с максимальной длительностью RR интервалов, нормированной мощностью LF и HF волн и с процентным вкладом мощности высокочастотной волны в общую мощность спектра.

Таким образом, можно сделать вывод, что физиологическая5 реакция сердечно-сосудистой системы на ортостатическую нагрузку проявляется в напряжении функциональных резервов организма и в усилении симпатического тонуса, о чём свидетельствует возрастание доли низкочастотной: волны в общей структуре спектра. Объективно вышеуказанные изменения проявляются в снижении общей; мощности спектра, как интегрального показателя: функциональных резервов сердечно-сосудистой системы, и в ослаблении активности парасимпатического отдела- ВНС, отражаемого динамикой амплитуды дыхательных волн.

Перестройка корреляционных связей мощности VBF волны на ортопробе (рис. 11) проявляется- в снижении выраженности корреляции с общей мощностью спектра, мощностью высоко- и низкочастотной волны, разрывом связей с показателями LFnor, HFnor, %LF и %НЕ. Сохраняется сильная (г от 0,73 до 0,76) корреляция с коэффициентом вариации и стандартным отклонением величин нормальных RR интервалов и умеренно (г от 0,36 до 0,54) выраженная связь с показателями RRmax и pNN50. Такие изменения отражают преимущественную реакцию спинальных и сегментарных вегетативных центров на ортостатическую реакцию, чем высших центров вегетативной регуляции;

Стабильность корреляционных связей мощности VLF волны с показателями RRmax, SDNN, pNN50, CV означает, что компенсаторных возможностей структур автономного контура регуляции PC достаточно для осуществления перестройки сердечной деятельности на ортопробе. Вероятно, активность центрального звена будет повышаться, если нижележащие вегетативные центры не смогут обеспечить поддержание адекватного уровня гемодинамики в условиях ортостатической нагрузки, т.е. у лиц с существенно сниженной ортостатической устойчивостью, при развитии коллаптоидных реакций.

Действие ортостатической нагрузки вызвало усиление степени корреляции LF волны с мощностью высокочастотной волны, стандартным отклонением величин нормальных RR интервалов и ослабление корреляции с общей мощностью спектра (рис. 12). Не изменились корреляционные связи умеренной силы (г от 0,43 до 0,58) с показателями RRmax, pNN50, мощностью VLF осцилляции, их долей в общей структуре спектра, а также с показателем %LF. Сохраняется и сильная связь (г=0,79) с коэффициентом вариации. Такое влияние ортопробы на корреляционные связи мощности низкочастотной волны, вероятнее всего вызвано тем, что усиление в ответ на ортостатическую нагрузку активности симпатического отдела вегетативной нервной системы (закономерная сегментарная реакция, направленная на повышение сосудистого тонуса в области нижних конечностей и брюшной полости), по механизму обратной связи стимулирует защитную функцию вагуса в отношении избыточной активации работы сердца. Данная корреляционная картина подтверждает описываемый некоторыми авторами (Малиани А., 1998; Рябыкина Г.В., Соболев А.В., 2001; Levy М., 1971) принцип реципрокности взаимодействия симпатического и парасимпатического отделов ВНС.

В ответ на действие ортостатической нагрузки (рис. 13) происходит ослабление корреляционных связей мощности высокочастотной волны с коэффициентом вариации, общей мощностью спектра и с нормированной мощностью дыхательной волны.

Степень корреляции с: мощностью LF волны и с показателем, pNN50, наоборот, усиливается. При этом остаётся неизменной умеренно выраженная (г от 0,55 до 0,6) корреляционная связь с такими? показателями, как RRmax, мощность VLF и LF волн; обратная корреляция той же силы (г от -0,4 до -0,35) с процентным вкладом VLF волны в общую, мощность спектра и коэффициентом соотношения LF/HF. Такая структура, корреляционных связей; во-первых, подтверждает правомочность предложенной различными авторами (Зарубин Ф.Е., 1998; Кирячков Ю.Ю;. с соавт., 2000; Булатецкий СВ., Бялковский Ю.Ю., 2001; Игошева Н:Б. с соавт., 2001; Баевский P.M., 2002; Михайлов В.М., 2002) интерпретации некоторых показателей; вариабельности сердечного ритма (коэффициент вариации; стандартное отклонение величин нормальных интервалов RR, доля последовательных интервалов NN, различие между которыми превышает 50 мс) как отражающих активность парасимпатических центров, регуляции ритма: сердца. Во-вторых, очень тесная связь парасимпатических влияний? с показателем общей мощности спектра позволяет частично рассматривать общую мощность спектра как показатель, отражающий интегральный уровень функциональных резервов организма, наработка которых является главной задачей трофотропного звена нейроэндокринной и вегетативной регуляции. Такая интерпретация показателя ТР согласуется с рядом литературных данных, в том числе с результатами изучения особенностей вегетативной регуляции в условиях умеренной гипоксической гипоксии (Полещук Ю.Р., 1998), а также оценки показателей спектрального анализа ритма сердца у различных категорий больных (Котельников С.А. с соавт., 1999).

Похожие диссертации на Особенности вариабельности сердечного ритма космонавтов при проведении специальных тренировок [Электронный ресурс]

Психофизиологические особенности специалистов авиакосмического профиля с функциональными расстройствами вегетативной нервной системы и их коррекция методом гипоксической тренировкиБлагинина, Елена Андреевна

Вариабельность сердечного ритма и состояние миокарда при воздействии "сухой" иммерсии.Ешманова Айнур Кайркеновна

Оценка функционального состояния человека в условиях космического полета на основе анализа вариабельности сердечного ритмаЧерникова Анна Григорьевна

Структурно-функциональные характеристики миокарда левого желудочка и особенности вариабельности ритма сердца у больных первичным гипотиреозом с артериальной гипертензиейОрлова Юлия Александровна

Особенности вариабельности ритма сердца у больных артериальной гипертонией с экстрасистолией на фоне сахарного диабета типа 2 и возможности их коррекции при антигипертензивной терапииБарышникова Мария Владимировна

Особенности вариабельности сердечного ритма и суточного профиля артериального давления у больных гипертонической болезнью с острым нарушением мозгового кровообращения и возможности их медикаментознойБолдина Наталья Владимировна

Особенности показателей вариабельности ритма сердца у больных артериальной гипертонией, постоянно проживающих в условиях, приравненных к Крайнему СеверуКоржова Надежда Николаевна

Особенности вариабельности сердечного ритма у больных артериальной гипертонией в условиях высокогорья [Электронный ресурс]Асанова Аминат Георгиевна

Характеристика показателей вариабельности ритма сердца и особенностей ритма мочеиспускания у пациентов с хроническим пиелонефритомИльясов Сулен Женисович

Особенности кровообращения и вариабельности сердечного ритма у больных калькулезным холециститом до и после лапароскопической холецистэктомииБелоусов Иван Сергеевич