УДК 612.017.2; 612.273

ПОКАЗАТЕЛИ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ И УРОВЕНЬ НАПРЯЖЕНИЯ РЕГУЛЯТОРНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА ВОЕННОСЛУЖАЩИХ В РАЗЛИЧНЫХ БИОКЛИМАТИЧЕСКИХ ЗОНАХ ГОР

Сатаркулова А.М.¹, Бакирова Ш.С.², Айсаева Ш.Ю¹

¹Институт горной физиологии и медицины НАН КР, Бишкек

²Международная Высшая Школа Медицины, Бишкек

asat79@mail.ru, shika-94@mail.ru, sh_aisaeva@mail.ru

Аннотация: Представлены результаты сравнительного анализа показателей вариабельности сердечного ритма у военнослужащих в процессе адаптации к профессиональной деятельности в условиях относительного комфорта (с. Кой-Таш, 1267 м над ур. м.) и дискомфорта гор (г. Нарын, 2060 м над ур. м.). Было обследовано 92 новобранца со сроком службы 6 месяцев. Результаты исследования показали, что для военнослужащих в зоне относительного комфорта было характерно сбалансированное влияние симпатического и парасимпатического отделов и умеренное напряжение функционального состояния. У военнослужащих в зоне относительного дискомфорта выявлено преобладание автономного контура в ритме сердца и более низкое напряжение регуляторных механизмов. При выполнении физической нагрузки в обеих группах происходило смещение вегетативного равновесия в сторону симпатического звена регуляции с усилением центральных механизмов управления сердечным ритмом.

Ключевые слова: вариабельность сердечного ритма, военнослужащие, зона относительного комфорта и дисфомфорта гор.

ТООЛОРДУН АР КАНДАЙ БИОКЛИМАТТЫК ЗОНАЛАРЫНДА АСКЕР КЫЗМАТКЕРЛЕРИНИН ОРГАНИЗМИНИН ВЕГЕТАТИВДИК ЖӨНГӨ САЛУУНУН КӨРСӨТКҮЧТӨРҮ ЖАНА ЖӨНГӨ САЛУУЧУ СИСТЕМАЛАРЫНЫН ЧЫҢАЛУУ ДЕҢГЭЭЛИ

Сатаркулова А.М.¹, Бакирова Ш.С.², Айсаева Ш.Ю¹.

¹КР УИА Тоо физиологиясы жана медицина институту, Бишкек ш.

²Эл аралык жогорку медицина мектеби, Бишкек

asat79@mail.ru, shika-94@mail.ru, sh_aisaeva@mail.ru

Аннотация: Ыңгайлуу (Кой-Таш а., 1267 м деңиз деңгээлинен жогору.) жана ыңгайсыз (Нарын ш., 2060 м деңиз деңгээлинен жогору) шарттарда салыштырмалуу кесиптик ишмердүүлүккө көнүү процессинде аскер кызматкерлеринин жүрөк ритминин өзгөрмөлүүлүгүнүн көрсөткүчтөрүнүн салыштырма анализинин жыйынтыктары көрсөтүлдү. 6 айлык кызмат мөөнөтүн өтүп жаткан 92 аскер текшерилди. Ынгайлуу шарттарда аскер кызматкерлеринин симпатикалык жана парасимпатикалык бөлүмдөрдүн тең салмактуу таасири жана функционалдык абалдын орточо чыңалуусу аныкталган. Ыңгайсыз шарттарда аскер кызматкерлеринин жүрөк ритминин автономдуу контурунун үстөмдүгү жана жөнгө салуучу механизмдеринин төмөнкү чыңалуусуна далилденген. Эки топ физикалык активдүүлүгүн аткарууда жүрөктүн кагышын көзөмөлдөөнүн борбордук механизмдеринин жогорулашы менен вегетативдик тең салмактуулуктун симпатикалык жөнгө салууга карай жылышы байкалган.

Негизги сөздөр: жүрөктүн кагышынын өзгөрмөлүүлүгү, аскер кызматкерлери, тоолордун ыңгайлуу жана ыңгайсыз шарттары.

INDICATORS OF VEGETATIVE REGULATION AND THE LEVEL OF TENSION OF THE REGULATORY SYSTEMS OF THE BODY OF MILITARY PERSONNEL IN VARIOUS BIOCLIMATIC ZONES OF MOUNTAINS

Satarkulova A.M.^1, Bakirova Sh.S.², Aisaeva Sh.Yu¹

¹Institute of Mountain Physiology and Medicine of the National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic, Bishkek

²International Higher School of Medicine, Bishkek

asat79@mail.ru, shika-94@mail.ru, sh_aisaeva@mail.ru

Annotation: The results of a comparative analysis of heart rate variability indicators in military personnel during adaptation to professional activities under conditions of relative comfort (Koy-Tash village, 1267 m above sea level) and discomfort (Naryn city, 2060 m above sea level) were presented. The study involved 92 recruits with 6 months of service. The results showed that for military personnel in the zone of relative comfort exhibited a balanced influence of the sympathetic and parasympathetic divisions, along with moderate tension in their functional state. In contrast, military personnel in the zone of relative discomfort demonstrated a predominance of the autonomic circuit in heart rhythm and lower tension in regulatory mechanisms. During physical exertion, both groups experienced a shift in autonomic balance towards the sympathetic branch of regulation, with an enhancement of central mechanisms governing heart rhythm.

Key words: heart rate variability, military personnel, zone of relative comfort and discomfort in mountainous regions.

Введение

Изучение механизмов адаптации военнослужащих к изменяющимся факторам внешней и внутренней среды является актуальной проблемой прикладной физиологии, при этом особенность исследования процесса адаптации заключается в установлении закономерностей приспособления не только условиям внешней среды, но и к деятельности, особенно трудовой и социальной [1]. В условиях срочной службы на организм военнослужащего воздействует комплекс факторов, который представлен повышенными физическими нагрузками, новым коллективом, специфическими условиями профессиональной деятельности, строгой регламентацией жизни [2]. Показано, что деятельность военнослужащих сопровождается весьма сложными морфофункциональными перестройками, возникающими на фоне выраженного физического и психоэмоционального напряжения. Именно поэтому одним из путей решения этой проблемы является эффективное отслеживание профессиональной деятельности военнослужащих и принятие научно обоснованных решений по его оптимизации, которое невозможно без своевременного контроля адаптационного процесса и диагностики функционального состояния [3]. Существует ряд методов оценки адаптационных возможностей организма, однако, наиболее информативным способом определения вегетативного тонуса организма в целом и интегральной характеристикой индивидуального здоровья является состояние механизмов вегетативной регуляции [4,5]. Оценка вариабельности сердечного ритма (ВСР) позволяет также выявлять латентные и начальные проявление нозологических форм патологических нарушений [6].

Цель исследования: по данным временных и спектральных характеристик ВСР определить уровень напряжения регуляторных систем организма военнослужащих в процессе профессиональной деятельности в условиях относительного комфорта и дискомфорта гор.

Материалы и методы исследования

Исследования выполнены в с. Кой-Таш (1267 м над ур. м. – зона относительного комфорта), где обследованы военнослужащие мотострелкового подразделения (68 человек) и г. Нарыне (2060 м над ур. м. – зона относительного дискомфорта) с участием 24 пограничников. Возраст обследуемых 19,0±1,56 лет, срок службы 6 месяцев. Перед проведением исследования получено информированное согласие всех участников на обследование.

Функциональное состояние организма военнослужащих изучали на основе анализа вариабельности сердечного ритма с использованием программно-аппаратного комплекса УПФТ – 1/30 – «ПСИХОФИЗИОЛОГ» фирмы Медиком МТД (Россия); регистрацию электрокардиограммы проводили в положении сидя в течение 5 минут в соответствии с международным стандартом [7]. Определялись временные и частотные параметры ритма сердца. Результаты исследования были подвергнуты статистической обработке с использованием программы SPSS 16 версии.

Результаты исследования и их обсуждение

Анализ временных и спектральных параметров ВСР показал, что значения SDNN – показателя стандартного отклонения величин нормальных R-R интервалов в предгорье (относительный комфорт) составляло 59,9 мс, в зоне относительного дискомфорта – 63 мс (Таблица 1).

Таблица 1

Временные и спектральные показатели ВСР военнослужащих в различных биоклиматических зонах

Показатели	Зона относительного комфорта (n=68)	Зона относительного дискомфорта (n=24)	Р
HR, уд/мин	73,98±10,83	73,83±8,5	0,951
SDNN, мс	56,32±25,04	63,0±23,45	0,024*
Мо, мс	480,78±129,72	472,42±102,04	0,750
АМо, %	38,1±13,82	35,75±15,8	0,050*
MxDMn, мс	264,4±114,74	304,58±97,4	0,010*
SI, усл.ед.	138,09±14,42	89,38±6,18	0,026*
TP, мс²	5788±542,0	7106±577,1	0,033*
VLF, мс²	1681±179,4	2333±274,1	0,028*
LF, мс²	1889±179,6	2384±175,8	0,024*
HF, мс²	2217±271,8	2388±292,7	0,803
LF/HF, усл.ед.	1,38±0,97	1,56±0,88	0,417

Примечание: *- значимость различий при р≤0,05.

Показатель индекса напряжения (SI) у новобранцев в предгорье составил 138 усл.ед., в зоне относительного дискомфорта – 89,38 усл.ед., то есть обе величины находились в пределах нормы (50-150 усл.ед.).

Значимо выше в зоне относительного дискомфорта была общая мощность спектра (TP – 7106 мс²), характеризующая суммарный уровень активности регуляторных систем организма и адаптационный потенциал всей сердечно-сосудистой системы [8], чем в предгорье (5788 мс²). Полученные величины ТР отражают преобладание автономного регуляторного контура и подтверждаются повышенными значениями высокочастотной компоненты (HF – 2388 мс2) [9]. В группе предгорцев значения HF были меньше (2217 мс²).

Вегетативная реактивность военнослужащих в обеих группах оценивалась и при предъявлении физической нагрузки (гарвардский степ-тест). В таблице 2 представлены результаты изменения ВСР у мотострелков.

Таблица 2

Изменения показателей ВСР у военнослужащих мотострелкового подразделения в зоне относительного комфорта после физической нагрузки

Показатели	Фоновая запись	Физическая нагрузка	Р
HR, уд/мин	73,98±10,83	77,04±11,17	0,000*
SDNN, мс	56,32±25,04	48,5±22,71	0,000*
Мо, мс	480,78±129,72	446,63±122,52	0,000*
АМо, %	38,1±13,82	42,65±16,19	0,000*
MxDMn, мс	264,4±114,74	233,06±114,52	0,000*
SI, усл.ед.	138,09±14,42	193,72±22,59	0,001*
TP, мс²	5788±542,0	4081±358,94	0,000*
VLF, мс²	1681±179,4	1136±860,9	0,014
LF, мс²	1889±179,6	1417±133,9	0,008*
HF, мс²	2217±271,8	1528±172,7	0,000*
LF/HF, усл.ед.	1,38±0,97	1,44±0,85	0,548

Примечание: *- значимость различий при р<0,05.

Из данных следует, что Moда (Мо) – показатель, наиболее часто встречающихся значений интервалов R-R, характеризующий наиболее вероятный уровень функционирования сердечно-сосудистой системы, в состоянии относительного покоя составил 480 мс; после выполнения нагрузки значение Мо достоверно снизилось до 446 мс. Амплитуда моды (АМо) – условный показатель активности симпатического звена регуляции, напротив, после функциональной пробы увеличился с 38% до 42%. Значение среднего квадратичного отклонения (SDNN), отражающее суммарный эффект влияния на синусовый узел симпатического и парасимпатического отделов ВНС, снизилось на 16% после тестирования. Вариационный размах, как характеристика степени влияния парасимпатической нервной системы на кардиоритм, проявлял отчетливую тенденцию к уменьшению (на 13%). Выявленные изменения являются свидетельством умеренного повышения функционального состояния симпатического отдела ВНС [10].

Увеличивается после физической нагрузки и индекс напряжения регуляторных систем (SI), который является крайне чувствительным индикатором тонуса симпатической нервной системы, его средние значения превысили фоновые данные на 30% и указывали не только на активизацию симпатического отдела ВНС, но и на повышение степени централизации управления сердечным ритмом.

В норме при физической нагрузке, как правило, происходит снижение мощностей всех компонентов спектра (VLF, LF, HF) и, как следствие, уменьшается и общая мощность спектра (TP). В большей степени при этом снижается мощность высокочастотных компонентов и в меньшей - мощность низкочастотных волн. В наших исследованиях величины ТР, LF и HF уменьшились статистически значимо на 42%, 33% и 45% соответственно.

В таблице 3 демонстрируются результаты изменения ВСР, полученные и в зоне относительного дискомфорта с участием пограничников (табл. 3). Из этих данных следует, что в состоянии относительного покоя Moда (Мо) и среднее квадратичное отклонение (SDNN) составили 472,42 мс и 63 мс соответственно, после физических упражнений достоверно снижаются до 402,67 мс и 47,29 мс соответственно. Величина АМо после пробы увеличивалась с 35,75% до 43,38%. Вариационный размах имел тенденцию к уменьшению с 304,58 мс в состоянии покоя до 229,25 мс после физической нагрузки:

Таблица 3

Изменения показателей ВСР у пограничников, служащих в зоне относительного дискомфорта после физической нагрузки

Показатели	Фоновая запись	Физическая нагрузка	Р
HR, уд/мин	73,83±8,5	80,38±8,34	0,000*
SDNN, мс	63,0±23,45	47,29±20,46	0,002*
Мо, мс	472,42±102,04	402,67±74,58	0,000*
АМо, %	35,75±15,8	43,38±13,53	0,017*
MxDMn, мс	304,58±97,4	229,25±80,5	0,000*
SI, усл.ед.	89,38±6,18	156,08±95,97	0,001*
TP, мс²	7106±577,1	3958±403,72	0,008*
VLF, мс²	2333±274,1	1619±220,2	0,337
LF, мс²	2384±175,8	1282±803,8	0,002*
HF, мс²	2388±292,7	1057±133,3	0,003*
LF/HF, усл.ед.	1,56±0,88	2,09±1,22	0,000*

Примечание: *-значимость различий при р<0,05.

Индекс напряжения регуляторных систем (SI) повышался при тестировании на 57% (с 89,38 до 156,08 усл.ед.), но при этом оставался в пределах нормативного коридора. Предъявление физической нагрузки вызывало снижение как суммарной мощности спектра (ТР), так и её компонентов (VLF, LF, HF). В частности, происходит достоверное уменьшение величины ТР (с 7106 до 3958 мс²), LF (с 2384 до 1282 мс²) и HF (с 2388 до 1057 мс²), амплитуда VLF изменялась, но незначительно.

Вагосимпатический индекс (LF/HF), отражающий не только соотношение влияний симпатического и парасимпатического каналов регуляции, но и переход от анэробного режима энергообразования к анаэробному [11], при нагрузке повышался с 1,56 усл.ед. до 2,09 усл.ед., но все же соответствовал показателям нормы.

Заключение:

Таким образом, в результате проведенного исследования установлено, что как у военнослужащих мотострелковых подразделений, так и у пограничников при физической нагрузке в группе происходит сдвиг вегетативного равновесия в сторону симпатического звена регуляции с усилением центральных механизмов управления сердечным ритмом. Такие сдвиги отражают типичные приспособительные реакции организма, направленные на выполнение заданной работы. Однако, у пограничников в зоне относительного дискомфорта проявлялось преобладание автономного регуляторного контура в ритме сердца и более низкое напряжение в центральном контуре регуляции, что с позиций современных представлений физиологии мышечной деятельности, является позитивным вектором в адаптации организма. В совокупности с изменениями общей мощности спектра и высокочастотного компонента это свидетельствует об энергетически более экономном функционировании регуляторных механизмов и повышенной устойчивости к действию факторов окружающей среды [12].

Для военнослужащих мотострелковых подразделений в зоне относительного комфорта характерным являлось сбалансированное влияние симпатического и парасимпатического отделов и умеренное напряжение в центральном контуре регуляции. В комплексе с модификацией суммарной мощности спектра с дыхательным компонентом это позволяет предполагать формирование состояния перетренированности, либо дискретности состояния с вовлечением дополнительных функциональных резервов организма для выполнения физической нагрузки. В этом случае, рекомендуются реабилитационные мероприятия, направленные на восстановление аэробного потенциала организма [13].

Литература:

1. Калинина М.В., Киселев В.Д., Стрельникова И.Ю. Популяционные и индивидуальные адаптации к сочетанному воздействию экологических факторов // ХХ съезд Физиологического общества им. И.П. Павлова. Тезисы докладов. – М.: Издательский дом «Русский врач», 2007. – С. 253.

2. Махнев М.В., Махнев А.В. Медико-социальные аспекты адаптации военнослужащих // Военно-медицинский журнал. – 2000. – № 9. – С.57-64.

3. Королев С.А., Сорокина Л.В. Индивидуально-типологические особенности вегетативной регуляции у военнослужащих в стрессовых ситуациях // Перспективы науки. – 2014. – №7(58). – С. 7-9.

4. Буданова Е.И. Исследование качества жизни, связанного со здоровьем, у военнослужащих, проходящих военную службу по контракту // Вестник психотерапии. – 2007. – № 22. – С. 11-15.

5. Максим О.В., Зайцева О.И., Терещенко В.П. Особенности вегетативной регуляции сердечного ритма у военнослужащих срочной службы // Сибирский медицинский журнал. – №4. – 2006. – С. 27-29.

6. 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. 65-83.

7. Malik M., Bigger J.T., Camm A.J. et al. Heart rate variability: Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use // European Heart Journal. – 1996. – № 17. – P. 354-381.

8. Кузнецов А. А. Биофизика сердца // Учебное пособие. Книга 2. Электрокардиографическое холтеровское мониторирование для исследования вариабельности сердечного ритма условно здоровых людей. – Владимир, 2013. – 84 с

9. Аверьянова И.В., Максимов А.Л. Стратегия адаптивных перестроек функциональных систем у коренных европеоидов-уроженцев различных поколений северо-востока России // Экология человека. – 2023. – № 4. – С. 259-273.

10. Бабунц И.В., Мириджанян Э.М., Машаех Ю.А. Азбука анализа вариабельности сердечного ритма // Ставрополь; 2002. – 112 с.

11. Wachter Eva. HRV – Schwellenbestimmung anhand Fahrradergometrie und Laufband im Verhaltnis zu anaeroben Schwellen und Laktatschwellen // Dissertation. Zur Erlangung des akademischen Grades Doctor medicinae (Dr. med.) – 2010. – 101 p.

12. Шукуров Ф.А., Халимова Ф.Т. Интегративные показатели вариативности сердечного ритма в оценке эффективности адаптации человека к высокогорью // В книге: Медицинская физика, физиология и смежные дисциплины в академической и вузовской науке. - Сборник тезисов конференции с международным участием, посвящённой 100-летию МГМСУ им. А.И. Евдокимова. – М. – 2022. – С. 565-568.

13. Хоменко О.В., Катков Б.А., Якименко В.С., Сышко Д.В. Влияние специфических физических нагрузок на вариабельность сердечного ритма у военнослужащих // Ученые записки Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского. Биология. – 2023. – Т.9 (75). – С. 249-257.