Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ОСОБЕННОСТИ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ВОЕННОСЛУЖАЩИХ В ПРОЦЕССЕ ПРОХОЖДЕНИЯ ВОИНСКОЙ СЛУЖБЫ

Смагулов Н.К. 1 Мухаметжанов А.М. 2
1 Карагандинский государственный университет им.Е.А.Букетова
2 Карагандинский государственный медицинский университет
Работа посвящена особенностям вегетативной регуляции сердечного ритма военнослужащих в процессе прохождения воинской службы. Объект исследования – военнослужащие срочной службы в возрасте 18-22 года. Математический анализ ритма сердца проводился методом вариационной пульсометрии аппаратно-программным комплексом “Варикард – 2.4”. Исследования показали, что адаптация военнослужащих на начальном этапе протекает за счет увеличения активности центральных механизмов регуляции над автономными и активации симпатического звена регуляции вариабельности сердечного ритма (ВСР). В середине прохождения воинской службы происходит адаптированность к факторам идет за счет активации подкоркового симпатического сосудистого (вазомоторного) центра и активности парасимпатического звена регуляции. На заключительном этапе прохождения воинской службы отмечалась увеличение активности энерго-метаболического звена регуляции. Активность регуляторных систем (ПАРС) проявлялась мобилизацией защитных механизмов, в том числе повышение активности симпато-адреналовой системы и системы гипофиз-надпочечники.
адаптация
вегетативная регуляция сердечного ритма
воинская служба.
1. Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. - М. : Наука, 1984. - 223 с.
2. Баевский P.M., Берсенева Л.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. - М. : Медицина, 1997. - 236 с.
3. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Введение в донозологическую диагностику. - М. : «Фирма «Слово», 2008. - 220 с.
4. Диденко И.В. Психофизиологические и психологические особенности адаптации военнослужащих на различных этапах служебно-боевой деятельности : автореф. дис. ... канд. психол. наук. - Ростов н/Д, 2007. - 19 с.
5. Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. - Новосибирск : Наука, 1980. - С. 192-201.
6. 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.
Важным аспектом исследования взаимоотношений человека и среды является проблема адаптации человека к окружающей среде и ее изменениям. Понятие «адаптация человека» выступает одним из фундаментальных понятий современной физиологии и социальной экологии, отражая процесс связи человека с окружающей средой [5]. Изучение механизмов адаптации к изменяющимся факторам как внешней, так и внутренней среды является актуальной проблемой прикладной физиологии, при этом особенностью исследования процесса адаптации у человека стало установление закономерностей приспособления как к условиям внешней среды, так и к деятельности, особенно трудовой и социальной [6].

Человек является сложной системой, преобразующей детерминированную и хаотическую составляющую внешней среды в детерминированную и хаотическую составляющую своего организма. Наиболее чувствительным звеном этого организма является сердечный ритм, обе компоненты которого, как периодическая, так и хаотическая, легко поддаются анализу по нерегулярному чередованию RR-интервалов ЭКГ. Изменения сердечного ритма в связи с деятельностью механизмов нейрогормональной регуляции можно рассматривать как результат активности различных звеньев вегетативной нервной системы, модулирующих сердечную деятельность, в том числе ритм сердца [2].

Цель работы: выявить особенности вегетативной регуляции сердечного ритма военнослужащих в процессе прохождения воинской службы.

Объем и методы исследования. Объект исследования - военнослужащие срочной службы в возрасте 18-22 лет. Всего было обследовано 92 юноши. Исследования проводились в начале прохождения воинской службы: на 1-м (первый этап), в середине - 6-7-м (второй этап) и в конце - 11-12-м месяцах (третий этап) срочной воинской службы.

Регистрация и обработка ЭКГ осуществлялась на компьютере. Объем анализируемой выборки для каждого испытуемого составлял 100 кардиоциклов. Математический анализ ритма сердца проводился методом вариационной пульсометрии по критериям P.M. Баевского и соавт. [3], аппаратно-программным комплексом «Варикард - 2.4» (изготовитель - институт внедрения новых медицинских технологий «Рамена», г. Рязань).

Анализировались следующие статистические параметры сердечного ритма: средний RR-интервал (MEAN), стандартное отклонение полного массива кардиоинтервалов (SDNN), число пар кардиоинтервалов с разностью более 50 мс в % к общему числу кардиоинтервалов в массиве (pNN50), коэффициент вариации полного массива кардиоинтервалов (CV), разность между максимальным и минимальным значениями кардиоинтервалов (MxDMn), мода (Mo), амплитуда моды (AMo). По данным вариационной пульсометрии вычислялся стресс-индекс (индекс напряжения, SI) регуляторных систем, отражающий степень централизации управления сердечным ритмом по следующей формуле: ИН = АМо/(2 * АХ * Мо). Для выявления и оценки периодических составляющих сердечного ритма проводили спектральный анализ с использованием непараметрического метода быстрого преобразования Фурье. Вычисляли суммарную мощность спектра ВСР в мс-2 (TP), мощность спектра высокочастотного (HF, %), низкочастотного (LF, %), очень низкочастотного (VLF, %) компонентов вариабельности в % от суммарной мощности колебаний, среднее значение мощности спектра высокочастотного (HFav), низкочастотного (LFav), очень низкочастотного (VLFav) компонента ВСР в мс-2, отношение средних значений низкочастотного и высокочастотного компонента ВСР (LF/HF), индекс централизации (IC) [3]. Статистическая обработка проводилась с использованием программы Statistica 8.0.

Результаты и их обсуждение. Адаптация военнослужащих проходит ряд стадий [4]. Представляется важным проанализировать, какие особенности процесса адаптации появляются на каждом из этих этапов.

Как видно из представленных результатов (табл. 1), со стороны статистических и геометрических (вариационных) показателей достоверных различий не отмечалось (табл. 1), за исключением индекса напряжения (стресс-индекса).

Таблица 1 - Динамика вариационных показателей сердечного ритма в зависимости от этапа прохождения воинской службы

 

В начале

Середина

В конце

MEAN

858,83±19,86

873,97±19,2

857,86±39,25

MXDMN

258,78±16,28

289,18±21,62

297,88±25,58

PNN50

26,96±3,63

28,03±2,93

28,05±5,26

CV

5,79±0,3

6,04±0,34

6,62±0,59

MO

858,39±20,8

868,03±20,48

848,55±49,17

AMO

45,19±2,89

42,49±2,23

40,37±5,02

SI

136,99±15,6

98,58±10,21*

92,22±17,85*

* - разница по сравнению с первым этапом достоверна (p<0,05);

х - разница между вторым и третьим этапами достоверна (p<0,05).

В динамике индекса напряжения (SI) отмечалось снижение его количественных значений от начального этапа к концу прохождения воинской службы (табл. 1). Так, если в начале службы среднее значение индекса составляло 136,99±15,6 усл. ед., то уже в середине прохождения отмечалось достоверное снижение до 98,58±10,21 усл. ед. (p<0,05). К концу службы отмечалось дальнейшее снижение индекса напряжения, хотя и не столь выраженное по сравнению со вторым этапом, и в среднем составляло 92,22±17,85 усл. ед. (p<0,05). И если в трактовке результатов динамики индекса напряжения идти от обратного, то на начальном этапе у военнослужащих отмечалось увеличение активности центральных механизмов регуляции над автономными, что являлось следствием реакции организма на воздействие факторов, присущих воинской службе. В середине прохождения воинской службы адаптированность к воздействующим факторам отражается и на индексе напряжения, он достоверно снижается до 98,58±10,21 усл. ед. (p<0,05), с последующим незначительным снижением до 92,22±17,85 усл. ед. (p<0,05).

Таблица 2 - Динамика спектральных показателей сердечного ритма в зависимости от этапа прохождения воинской службы

 

В начале

Середина

В конце

TP

2537,7±317,8

2451,7±232,8

2810,7±404,6

HF

924,22±139,75

818,2±98,37

727,99±156,1

LF

808,36±82,56

854,53±107,06

843,5±125,49

VLF

403,22±47,57

490,22±74,84

784,74±121,83*(x)

ULF

244,38±33,91

318,41±41,48

432,29±66,94*

* - разница по сравнению с первым этапом достоверна (p<0,05);

х - разница между вторым и третьим этапами достоверна (p<0,05).

Наибольшее число достоверных различий отмечалось у спектральных показателей ВСР. Как видно из представленных результатов (табл. 2) достоверные различия отмечались у таких показателей, как мощность спектра очень низкочастотного (VLF) и ультранизкочастотного (ULF) компонента, что свидетельствует об усилении активности симпатического звена и субкортикальных уровней регуляции (высшие вегетативные центры). Активация этих центров регуляции отмечалась на заключительном этапе прохождения воинской службы. Так, если в начале службы средние значения VLF и ULF составляли 403,22±47,57 и 244,38±33,91 соответственно, то к середине хотя и отмечалось увеличение количественных значений, но статистической достоверности между ними не было (490,22±74,84 и 318,41±41,48 соответственно, p>0,05). В конце воинской службы отмечалось достоверное увеличение мощности спектра очень (VLF) и ультранизкочастотного (ULF) компонента до 784,74±121,83 и 432,29±66,94 (p<0,05).

В тоже время отсутствие достоверных различий не свидетельствует об одинаковом напряжении регуляторных систем в адаптационном процессе на начальном и серединном этапах прохождения службы. Это подтверждается значениями мощности спектра частотного компонента вариабельности в процентах от суммарной мощности колебаний (рис. 1). Так, на начальном этапе воинской службы адаптационный процесс протекает за счет ультранизкочастотного компонента вариабельности, что свидетельствует об активации симпатического звена регуляции ВСР, к тому же процентное соотношение 49,06±1,86% говорит о его преимущественном положении.

Рис. 1. Динамика значений мощности спектра частотного компонента вариабельности в процентах от суммарной мощности колебаний в зависимости от этапа прохождения воинской службы.

На серединном этапе активируются преимущественно низкочастотные (LFP) и высокочастотные компоненты (HFP), количественные значения которых составляли 39,38±3,02% и 38,87±1,88% соответственно (p<0,05). Данные результаты свидетельствовали о том, что регуляторный процесс идет за счет активации подкоркового симпатического сосудистого (вазомоторного) центра и активности парасимпатического звена регуляции. На конечном этапе воинской службы отмечалось перераспределение активности частотных диапазонов - снижение высокочастотного (HFP) до 27,99±4,35% и увеличение очень низкочастотного (VLFP) компонента до 34,42±4,55% (p<0,05). Это свидетельствует о снижении активности парасимпатического звена регуляции и увеличении активности энерго-метаболического звена регуляции.

Анализ динамики индекса централизации в зависимости от места жительства военнослужащих показал сходную с частотными характеристиками спектрального анализа ВСР (рис. 2). У военнослужащих в начале прохождения службы среднее значение индекса централизации составляло 1,97±0,17 усл. ед., в середине отмечалось достоверное снижение до 2±0,28 усл. ед. (p<0,05), в конце срока отмечалось достоверное его увеличение до 3,26±0,59 усл. ед. (p<0,05). Это свидетельствует об увеличении степени централизации управления сердечным ритмом к концу прохождения воинской службы. То есть для поддержания гомеостаза на должном физиологическом уровне в управлении ритмом активно включался центральный контур управления, и как следствие, высокая «цена» адаптивных процессов в организме военнослужащих.

Рис. 2. Динамика индекса централизации (IC) и ПАРС в зависимости от этапа прохождения воинской службы.

Анализ динамики показателя активности регуляторных систем (ПАРС) достоверной динамики в зависимости от этапа прохождения воинской службы и места жительства военнослужащих не выявил (рис. 2). Количественные его значения были в диапазоне «умеренное» и «выраженное» функциональное напряжение, проявляющееся мобилизацией защитных механизмов, в том числе повышение активности симпато-адреналовой системы и системы «гипофиз ‒ надпочечники» [3].

Таким образом, адаптация военнослужащих на начальном этапе протекает за счет увеличения активности центральных механизмов регуляции над автономными и активации симпатического звена регуляции ВСР. В середине прохождения воинской службы происходит адаптированность к факторам за счет активации подкоркового симпатического сосудистого (вазомоторного) центра и активности парасимпатического звена регуляции. На заключительном этапе прохождения воинской службы отмечалось увеличение активности энерго-метаболического звена регуляции. Диапазон активности регуляторных систем был в пределах между умеренным и выраженным функциональным напряжением, проявляющимся мобилизацией защитных механизмов.

Рецензенты

  • Жаутикова С.Б., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой патологической физиологии Карагандинского государственного медицинского университета, г. Караганда.
  • Конкабаева А.Е., д.м.н., профессор кафедры физиологии Карагандинского государственного университета имени Е.А. Букетова, г. Караганда.

Библиографическая ссылка

Смагулов Н.К., Мухаметжанов А.М. ОСОБЕННОСТИ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ВОЕННОСЛУЖАЩИХ В ПРОЦЕССЕ ПРОХОЖДЕНИЯ ВОИНСКОЙ СЛУЖБЫ // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 3.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=6364 (дата обращения: 24.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074