В настоящее время особенно актуальными становятся вопросы физического здоровья военнослужащих. Как известно, смена региона проживания сопряжена с адаптацией и, как следствие, с перестройкой множества процессов в организме, особенно в холодной климатической зоне [1]. Значительную роль играют неблагоприятные климатические, медико-экологические и социальные факторы места пребывания [2]. Так, по данным литературы, совокупность неблагоприятных климатических особенностей Арктического региона сопровождается не только изменением фенотипа (феноакклиматизацией), но и геноакклиматизацей [3], перебалансировкой механизмов регуляции всех систем организма, что приводит к формированию специфического морфофункционального экотипа, максимально адаптированного к местным условиям [4]. Пребывание в арктическом климатическом поясе оказывает значимый неблагоприятный эффект на сосудистый эндотелий, провоцируя развитие его дисфункции. Жесткость артериальной стенки является одним из показателей эндотелиальной дисфункции и сопряжена с различными сердечно-сосудистыми заболеваниями [5].

Нахождение в среднегорье субтропического пояса с устойчиво высокой температурой также приводит к различным сосудистым заболеваниям, которые ассоциированы с такими механизмами, как замедление утилизации кислорода тканями, что может приводить к росту артериального давления, сужению артериол и перегрузке миокарда, что к тому же обусловливает повышенные требования к сердечно-сосудистой системе [6].

Поспешная релокация воинских коллективов, смена климатогеографических факторов приводят к сбою установленных механизмов и отражаются на морфофункциональном состоянии организма человека. Еще в 1926 году В.В.Бунак предложил программу комплексного изучения малых народностей, не подвергшихся сильному антропогенному воздействию, для исследования процесса взаимодействия человека со средой обитания, в том числе по следующим критериям: санитарная и функциональная конституция, физическое развитие, пропорции тела, возрастное и половое развитие и биохимические свойства.

Измерение антропометрических данных является простым, информативным, неинвазивным (ВОЗ, 1995), малозатратным методом оценки состояния органов и систем, а также может свидетельствовать об успешности адаптационных процессов курсантов [7], военнослужащих и может быть использовано для оценки уровня их адаптации к любым климатическим условиям.

Одним из весоростовых методов, основанных на антропометрических показателях, является индекс Рорера, характеризующий относительную плотность тела, по которому можно оценить физическое развитие человека [8]. Показано, что индекс Рорера имеет высокий уровень статистической значимости даже для очень низкорослых и очень высоких людей, формирующих ту категорию обследуемых, в которой ИМТ дает сомнительные результаты. Однако ИМТ используется чаще, что позволяет сравнивать полученные результаты с данными, полученными в исследованиях других авторов [9], а также является единственным антропометрическим индексом, оцениваемым при прохождении медицинских осмотров и диспансеризации военнослужащих [10].

Индексы имеют разный антропометрический смысл. Если ИМТ – это индекс телосложения, который устанавливает соответствие между ростом и массой тела и, соответственно, может характеризовать ее недостаток или избыток, то индекс Рорера в большей степени характеризует компонентный состав тела [11]. Этим обусловлено сочетанное использование вышеуказанных индексов в антропометрических исследованиях.

Цель исследования – выявить возможное соотношение ростовесовых показателей с различными данными лабораторных и инструментальных методов диагностики у военнослужащих, проходящих службу в различных климатических условиях.

Материал и методы исследования

В исследовании приняли участие 313 военнослужащих по контракту Воздушно-космических сил Российской Федерации, признанных по результатам медицинского освидетельствования военно-врачебной комиссией (ВВК) годными к военной службе, к службе по военно-учетной специальности в различных климатогеографических условиях. Средний возраст исследуемых составил 34 года. Группу 1 составили 97 человек, группу 2 – 129 человек, группу 3 – 87 человек. Военнослужащие группы 1 проходили службу в арктическом поясе (выше 66°с.ш), группы 2 – в умеренном климатическом поясе (50°с.ш.), группы 3 – в условиях среднегорья субтропического пояса (42°с.ш.). Достоверных статистических различий по возрасту в исследуемых группах не выявлено. В арктическом поясе обследование проводилось в контрастное время года (март 2021 года). Все обследуемые были проинформированы об участии в данном исследовании и дали на него информированное согласие.

Антропометрическое обследование включало измерение длины (ДТ), массы тела (МТ), окружности грудной клетки (ОГК) по стандартной методике. Рассчитывались: индекс массы тела (ИМТ – отношение МТ/ДТ2), индекс Рорера (отношение МТ/ДТ3). Оценка функции ССС осуществлялась посредством определения показателей ЧСС, измерения АД, биохимического исследования липидного обмена (холестерин, триглицериды, липопротеины высокой плотности, липопротеины низкой плотности) и оценки регионарного кровообращения с использованием прибора АнгиоСкан-01П на основе исследования формы объемной пульсовой волны фотоплетизмографическим датчиком. По результату тестирования прибор выдает оценку по следующим параметрам: частота пульса, тип пульсовой волны (А – наблюдается у лиц пожилого возраста старше 55 лет либо у более молодых при сочетании высокой жесткости крупных приводящих артерий с высоким тонусом мелких резистивных артерий, В – наблюдается у лиц старше 40 лет либо у более молодых, но имеющих факторы риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, С – наблюдается у лиц молодого возраста до 30 лет, которые не имеют факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, связанных с атеросклерозом), жесткость сосудов (данный параметр оценивает состояние крупных артерий (аорты или ее основных ветвей)). При увеличении жесткости артерий демпфирование пульсации крови, создаваемое левым желудочком сердца, резко снижается, и это приводит к повреждению капилляров и нарушению микроциркуляции в различных органах (головном мозге, почках). Если процент жесткости имеет отрицательное значение, то это свидетельствует о сохраненной эластичности артериальной стенки. Чем больше отрицательная величина процента жесткости, тем в лучшем состоянии находятся крупные артерии. Идеальное значение этого параметра колеблется в диапазоне от –20% до –30%.

С целью выявления дополнительных критериев соотношения антропометрических данных с функцией других органов и систем в исследование также были включены такие биохимические показатели, как аланинаминотрансфераза (АЛТ), аспартатаминотрансфераза (АСТ), холестерин, триглицериды, ЛПВП, ЛПНП.

Базу данных формировали в электронных таблицах Microsoft Excel 2019. Статистическую обработку данных производили с использованием программы Statistica 10.0. Для всех количественных показателей проводили проверку соответствия вариационных рядов закону нормального распределения при помощи критерия Шапиро–Уилка. Полученные данные были охарактеризованы при помощи среднего арифметического значения и стандартного отклонения M±m. Для качественных данных основными характеристиками являлись число объектов с конкретным значением критерия и проценты как относительное долевое выражение от общего числа объектов. Оценка значимости различий средних значений количественных показателей, имеющих нормальное распределение, производилась: для 2 групп при помощи t-критерия Стьюдента при равных дисперсиях, t-критерия Уэлча – при неравных дисперсиях; при более 2 групп – при помощи однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) для независимых выборок. Для переменных, распределение которых отличалось от закона нормального распределения, использовались U-тест Манна–Уитни при сравнении 2 групп и тест Краскела–Уоллиса, если групп было больше 2. Различия признавали статистически значимыми, если двусторонний показатель p-value был меньше 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

При сравнении антропометрических показателей военнослужащих разных групп статистически значимы более низкие значения окружности грудной клетки лиц, проходящих службу в условиях умеренного климатического пояса, а также более высокая плотность тела по данным значения индекса Рорера (15,1±2,9 кг/м3) и более низкий ИМТ (23,6±4,1 кг/м2) среди лиц, проходящих службу в условиях арктического климатического пояса (табл.1), что, по нашему мнению, связано с перестройкой метаболизма жиров.

Таблица 1

Антропометрические показатели военнослужащих, проходящих военную службу в различных климатогеографических поясах

Примечание: * – абсолютные значения статистически значимы.

Таким образом, в условиях службы в арктическом климатическом поясе происходит повышение доли военнослужащих с высокими показателями индекса Рорера по сравнению с военнослужащими, служба которых проходит в умеренной климатической зоне и среднегорье субтропического пояса. При разделении по индексу Рорера наших обследуемых (табл. 2) были отмечены следующие различия: более младший возраст (25,8±4,7 года) был ассоциирован с более низкими показателями индекса Рорера, а для военнослужащих старшего возраста (33,7±8,0 года) был характерен более высокий индекс Рорера; короткий стаж военной службы (до 5 лет) характеризуется самой высокой долей военнослужащих (66,7%) с низкими показателями индекса Рорера, наибольшая доля военнослужащих с высокими показателями индекса Рорера имеют стаж военной службы 5–10 лет (41,0%), тем самым сокращается доля военнослужащих с низким индексом Рорера. При стаже военной службы более 10 лет отмечается снижение доли военнослужащих со средними показателями индекса Рорера до 22,0% от всех военнослужащих этой группы. В показателях биохимического анализа крови наиболее интересным представляется снижение показателей АСТ относительно других групп военнослужащих с гармоничными показателями индекса Рорера, что, вероятно, связано с адаптационными механизмами энергетического обмена, в частности витамина В6, и требует дальнейших исследований. Данные фотоплетизмографии демонстрируют высокую долю военнослужащих с высокой эластичностью артериальной стенки среди лиц с низким индексом Рорера. А у лиц с высоким индексом Рорера отмечается повышение жесткости стенки артерий (до значения 5,3±16).

Таблица 2

Данные биохимического исследования крови и фотоплетизмографии военнослужащих в зависимости от относительной плотности тела (индекса Рорера)

Примечание: *– абсолютные значения и частота статистически значимы, ** – нет данных.

В дальнейшем нами сопоставлены особенности данных лабораторных и инструментальных методов исследования с состоянием здоровья военнослужащих, проходящих службу в различных климатических поясах, в зависимости от ИМТ (табл.3).

Таблица 3

Показатели лабораторных и инструментальных методов исследования состояния здоровья военнослужащих, проходящих службу в различных климатических поясах,

в зависимости от ИМТ

Примечание: * – абсолютные значения и частота статистически значимы

При разделении обследуемых по ИМТ (табл. 3) выявлены следующие различия: в арктическом климатическом поясе отмечается большая доля военнослужащих с ИМТ, соответствующим норме (39,4%), в умеренном климатическом поясе – превалирование военнослужащих с избыточной массой тела (50,9%), среднегорье субтропического климатического пояса характеризуется наибольшей долей лиц с ожирением (45,8%). В исследуемом контингенте военнослужащих более старший возраст (35,8±10,2 года) был ассоциирован с большей долей лиц с ИМТ, соответствующим ожирению. Со стороны биохимических показателей крови достоверные особенности со стороны группы с нормальными значениями ИМТ включали в себя: низкие значения АЛТ (22,5±11,7 Ед/л), АСТ (22,0±8,5 Ед/л), холестерина (5,1±0,9 ммоль/л), триглицеридов (1,1±0,5 ммоль/л), липопротеинов высокой плотности (2,0±0,5 ммоль/л), что не имеет клинической ценности. Со стороны сердечного ритма среди военнослужащих с ИМТ, соответствующим ожирению, отмечали статистически значимое превалирование доли лиц с высокими показателями ЧСС; низкие значения систолического артериального давления в большей степени были у военнослужащих с ИМТ в пределах нормы (117,3±20,1 мм рт. ст.), более высокие средние показатели диастолического артериального давления (83,1±7,5 мм рт. ст.) регистрировали у лиц с ИМТ, соответствующим ожирению.

Выделение групп на основании вышеприведенных индексов имеет общие особенности: они эффективно характеризуют исследуемый контингент со стороны возрастных изменений, биохимических показателей крови, показателей инструментальных методов диагностики и климатогеографических факторов места и продолжительности службы. Значимый фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний по данным фотоплетизмографии установлен у лиц с высоким индексом Рорера, у которых определяется повышение жесткости стенки артерий (до значения –5,3±16) с превышением среднего значения паспортного возраста обследуемых на 6–7 лет (преждевременное старение).

Таким образом, условия службы в различных климатических поясах оказывают существенное влияние на адаптацию сердечно-сосудистой и костно-мышечной систем организма военнослужащих. Выявленная связь между показателями артериальной жесткости сосудистой стенки и высоким индексом Рорера может иметь важное диагностическое и прогностическое значение в ранней диагностике сердечно-сосудистых событий.

Заключение

Военнослужащие, проходящие службу в различных климатических зонах, имеют различные показатели ИМТ и индекса Рорера. Адаптация к службе в условиях арктического пояса сопряжена со снижением ИМТ и повышением индекса Рорера относительно других групп военнослужащих, а в среднегорье субтропического климатического пояса ассоциируется с наибольшей долей лиц с ожирением при более низком индексе Рорера по сравнению с группой военнослужащих других климатических зон. Данные результаты позволяют предположить, что основной обмен в разных климатических условиях отличается и имеет свои особенности. При сравнительном анализе результатов стратификации военнослужащих по индексу Рорера и ИМТ было продемонстрировано преимущество индекса Рорера при оценке жесткости сосудов мышечного типа, которая, в свою очередь, является интегральным показателем риска развития сердечно-сосудистых заболеваний.

Совместное использование ИМТ и индекса Рорера в сочетании с фотоплетизмографией для оценки состояния сердечно-сосудистой системы у военнослужащих, проходящих службу как в обычных климатических условиях, так и в экстремальных, является информативным, неинвазивным, простым, малозатратным, быстрым методом оценки состояния сердечно-сосудистой системы при использовании минимального количества первичных данных, что позволяет оптимизировать сбор первичных данных и представить более полную картину для оценки рисков развития сердечно-сосудистых событий при прохождении медицинских осмотров и диспансеризации военнослужащих в различных климатических зонах.

Безусловно, требуются дальнейшие исследования, позволяющие оценить стратификацию индекса Рорера в сочетании с фотоплетизмографией и другими лабораторными и инструментальными методами, дающими более точную оценку функции сердечно-сосудистой системы, а также необходимо изучить возможную связь с неблагоприятными сердечно-сосудистыми событиями.