Вегетативный статус в оценке адаптационных возможностей человека к высокогорной гипоксии

УДК 612.017.2; 612.273 doi: 10.31712/2221-7355-2018-8-1-118-123

ВЕГЕТАТИВНЫЙ СТАТУС В ОЦЕНКЕ АДАПТАЦИОННЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЧЕЛОВЕКА К ВЫСОКОГОРНОЙ ГИПОКСИИ

ШУКУРОВ Ф.А., АРАБОВА З.У.

Кафедра нормальной физиологии ТГМУ им. Абуали ибн Сино

Цель исследования. Изучение вегетативного статуса в оценке и прогнозировании адаптационных возможностей человека к высокогорной гипоксии.

Материал и методы исследования. Обследовано 133 человека мужского пола в возрасте 19-25 лет, находившихся в условиях высокогорья (пос. Мургаб Восточного Памира - высота 3660 м над уровнем моря). В зависимости от срока проживания на данной высоте они были разделены на 4 группы: I - со сроком проживания на высоте 4 месяца; II - 6-8 месяцев; III -10-12 месяцев; IV-18 месяцев и более. Вегетативный статус оценивали по соотношению симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы по показателям вариабельности сердечного ритма. Регистрацию ЭКГ производили в состоянии покоя с помощью программы «Поли-Спектр-Экспресс» («Нейрософт», Россия). Результаты. Нами выделены диапазоны изменения основных показателей вариативности сердечного ритма, характерных для доминирования симпатического и парасимпатического отдела автономной нервной системы, а также для нормотонического типа регуляции. Показано, что динамика изменения вариационного разброса, среднеквадратичного отклонения и моды количественно отражают адаптационные возможности человека к высокогорью: сохранение низких значений этих показателей у жителей со сроком проживания на высоте более 10 месяцев свидетельствует о донозологическом или преморбидном состоянии, так как у них доминирует симпатический отдел автономной нервной системы, что отмечается в аварийную фазу адаптации. Показатели индекса напряжения, амплитуды моды, индекса вегетативного равновесия и вегетативного показателя ритма отражают фазы адаптации человека к высокогорной гипоксии: низкие значения этих показателей у жителей со сроком проживания на высоте более 10 месяцев свидетельствуют о завершенности адаптации человека, так как у них доминирует парасимпатический отдел автономной нервной системы, что свидетельствует о стабильной фазы адаптации. Ключевые слова: вариативность сердечного ритма, автономная нервная система, фазы адаптации, высокогорная гипоксия

VEGETATIVE STATUS IN THE ASSESSMENT OF HUMAN ADAPTATION CAPABILITIES TO HIGH-MOUNTAIN HYPOXIA

SHUKUROV F.A., ARABOVA Z.U.

The Department of Normal Physiology of the Tajik State Medical University named after Abuali ibn Sino

Purpose of the study. To study of vegetative status in the assessment and prediction of human adaptive capabilities to high-mountain hypoxia.

Material and methods. 133 males at the age 19-25 years staying in high mountainous conditions (Murgab village of the Eastern Pamir - altitude 3660 m at sea level) were examined. Depending from the period of living at this altitude, they were divided for convenience into 4 groups: I. - with a living period of 4 months; II. - 6-8 months; III - 10-12 months and IV - 18 months or more. The vegetative status was assessed on the ratio of the sympathetic and parasympathetic divisions of the autonomic nervous system via indicators of variability of heart rhythm. The registration of ECG conducted in dormancy using the Poly-Spectrum-Express software (Neurosoft, Russia).

Results. We have identified ranges of changes in the main indicators of heart rate variability, typical for the dominance of the sympathetic and parasympathetic department of the autonomic nervous system, as well as for the normotonic type of regulation. It is shown that the dynamics of changes in the variation spread, standard deviation and mode, quantitatively reflect the adaptive capabilities of humans to the highlands: the preservation of low values of these indicators among residents with a living period at an altitude of more than 10 months indicates a donozological or premorbid state, since they are dominated by the sympathetic division of the autonomous nervous system, which is revealed in the emergency phase of adaptation.

Stress index indicators, mode amplitude, index of vegetative balance and the vegetative rhythm indicator reflect human adaptation phase to the high-mountainous hypoxia: low values of these indicators registered among the residents with a period of living 10 month indicate completion of human adaptation, while the parasympathetic division of autonomous nervous system were dominated, which indicated a stable phase of adaptation.

Key words: variability of heart rhythm, autonomic nervous system, adaptation phase, high-mountain hypoxia

Актуальность

Известно, что в горах человек подвергается воздействию комплекса факторов, определяющим из которых является пониженное парциальное давление кислорода (высокогорная гипоксия). Высотный порог, вызывающий соответствующие сдвиги в организме человека, зависит от индивидуальных особенностей, пола и возраста людей, их физического и психического состояния, уровня тренированности, наличия «высотного опыта». В процессе адаптации человека к высокогорью необходимо диагностировать тот момент, когда гипоксический фактор перестает быть для организма мобилизующим его функциональный резерв (донозологическое состояние), и дальнейшее пребывание в этих условиях может привести к патологическим изменениям (болезни адаптации).

Критерием донозологического состояния могут быть показатели напряжения регуля-торных механизмов, которые можно оценить по показателями автономной нервной системы [1, 2]. До настоящего времени актуальным остается вопрос оценки и прогнозирования индивидуальных особенностей адаптации человека к высокогорью с использованием простого неинвазивного функционального исследования, которым является метод анализа вариабельности ритма сердца (ВРС). Известно, что по соотношению отделов автономной нервной системы (АНС) можно оценить адаптационные возможности организма к действию любого стресса. Состояние регуляторных систем и их способность обеспечить необходимую адаптацию организма к высокогорной гипоксии является определяющими в прогнозе функционального состояния организма. Известно, что объективными критериями оценки функционального состояния и физической подготовленности организма являются физиологические показатели, отражающие состояние механизмов вегетативной регуляции сердечной деятельности [3]. Кроме того, данная методика позволяет судить о регуляторных механизмах ССС и об адаптационно-приспособительной деятельности индивидуума, оценивать его резервные возможности. Используя данную методику, можно обнаружить не только изменения вегетативных функций, но и индивидуально оценить уровень напряжения этих функций,

т.е. судить об адекватности адаптации человека к высокогорной гипоксии.

Цель исследования

Изучение вегетативного статуса в оценке и прогнозировании адаптационных возможностей человека к высокогорной гипоксии.

Материал и методы исследования

Нами обследовано 133 человека мужского пола в возрасте 19-25 лет, находившихся в условиях высокогорья (пос. Мургаб Восточного Памира - высота 3660 м над уровнем моря). В зависимости от срока проживания на данной высоте они были разделены на 4 группы: I гр. - со сроком проживания на высоте 4 мес.; II гр. - 6-8 мес.; III - 10-12 мес. и IV - 18 мес. и более. Вегетативный статус оценивали по соотношению симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы, определяя основные показатели ВРС: вариационный разброс (разница между максимальной и минимальной длительностью сердечного цикла (ARR), среднеквадратичное отклонение (а), наиболее часто встречающийся кардиоинтервал (мода - Мо), число кардиоинтервалов, попавших в диапазон моды в % (амплитуда моды - АМо), индекс вегетативного равновесия (ИВР), вегетативный показатель ритма (ВПР), индекс напряжения регуляторных систем (ИН). Регистрацию ЭКГ проводили в состоянии покоя с помощью программы «Поли-Спектр-Экспресс» («Нейрософт», Россия). Для статистической обработки материала применяли программу IBMSPSS Statistics.

Результаты и их обсуждение

Результаты вариационного разброса (ARR), среднеквадратичного отклонения (5), моды (Мо) и амплитуды моды (АМо) отражены в таблице 1.

Из таблицы видно, что количество обследованных лиц с синусовой изометрией (Д RR=0,2 и <) увеличивается по мере продолжительности проживания в условиях высокогорья: от 44% в I гр. до 61% в IV гр. При этом отмечается уменьшение количества обследованных с синусовой аритмией I- II степени (от 34% в первой группе до 25% в четвертой) и III степени (от 21% в первой группе до 13% в третьей и четвертой группе). Следует отметить, что при адекватной адаптации человека к условиям высокогорной гипоксии происходит смена нормотониче-

скго типа регуляции синусового ритма (ДRR > 0,2 и < 0,4) на ваготонический (ДRR > 0,4) через симпатикотонический тип (ДRR 0,2 и <). Сохранение синусовой изоритмии после 6 месяцев пребывания на высоте свидетельствует о явлениях дизадаптации, а после 12 мес. - о срыве адаптации. Из таблицы видно, что более половины обследованных лиц после пребывания на высоте более 10 месяцев находятся в аварийной фазе адаптации (59% в третьей группе и 61% в четвертой).

Результаты среднеквадратичного отклонения показывают, что по мере увеличения срока проживания на высоте увеличивается количество обследованных лиц с низким значением среднеквадратичного отклонения (5 = 0,03 и < ). Почти у каждого второго (42%) из обследованных лиц с длительным сроком проживания на высоте (10 месяцев и >) отмечаются низкие

значения среднеквадратичного отклонения (5 = 0,03 и <). Анализ моды и амплитуды моды показывает, что у каждого второго из обследованных лиц в третьей (50%) и четвертой (48%) группах отмечается наименьшее значение моды (Мо=0,7 и <). В этих же группах отмечается наибольшее значение амплитуды моды. Уменьшение моды с одной стороны и увеличение амплитуды моды с другой свидетельствуют об активации симпатоадреналовой системы, что отмечается при аварийной фазе адаптации. Сохранение низких значений моды и высоких значений амплитуды моды после 10 месяцев пребывания на высоте - признак нарушения адаптационных возможностей человека, то есть эти лица находятся в донозологиче-ском состоянии. Дальнейшее их пребывание на высоте может привести к преморбидному состоянию и срыву адаптации.

Количество обследованных в %

I II III IV

Д RR 0,1 и менее 14 0 17 22

0,101-0,2 30 40 42 39

0,201-0,3 18 20 25 16

0,301-0,4 16 20 3 9

Больше 0,4 21 20 13 13

5 0,03 и менее 27 30 42 42

0,04-0,05 25 20 22 26

0,06-0,07 18 30 22 22

0,08 и более 30 20 14 10

Мо 0,6 и менее 9 0 22 13

0,61-0,7 27 10 28 35

0,71-0,8 34 50 33 32

0,81-0,9 21 40 14 10

0,91 и более 9 0 3 10

АМо 30 и меньше 25 20 11 16

31-40 32 30 28 23

41-50 11 30 25 32

51-60 12,5 10 19,4 16

61-70 7 10 9,3 6,5

71 и более 12,5 0 8,3 6,5

Таблица 1

Вариационный разброс (Л RR), среднеквадратичное отклонение (5), мода (Мо) и амплитуда моды (АМо) у людей с различным сроком проживания

в условиях высокогорья

Результаты анализа индекса напряжения (ИВР) и вегетативного показателя ритма (ИН), индекса вегетативного равновесия (ВПР) отражены в таблице 2.

Таблица 2

Индекс напряжения (ИН), индекс вегетативного равновесия (ИВР) и вегетативный показатель ритма (ВПР) у людей с различным сроком проживания в условиях высокогорья

Количество обследованных в %

I II III IV

ИН 50 и < 32 30 19,4 16

51-79 18 10 19,4 23

80-100 7 10 0 6

101-140 13 10 19,4 16

141-160 9 10 0 0

161 и > 21 30 41,8 39

ВПР < 3 38 30 28 29

3-10 46 70 58 52

11-20 12 0 11 16

21-30 4 0 0 0

31 и > 0 0 3 3

ИВР 30 и < 4 10 0 6,4

31-100 40 40 36 29

101-350 38 50 39 35,4

351-1300 14 0 22 26

1301 и > 4 0 3 3,2

Из таблицы видно, что у 40% лиц с длительным сроком проживания на высоте (10 месяцев и более) сохраняются высокие показатели ИН (141 усл.ед. и >), то есть, эти лица находятся в аварийной фазе адаптации. Лишь у каждого пятого из обследованных лиц отмечаются нормальные значения ИН (80-140 усл.ед.), свидетельствующие о стабильной фазе адаптации. Анализ ВПР показывает, что у каждого третьего из обследованных отмечаются низкие показатели (ВПР=3 и <), что свидетельствует о смещении вегетативного баланса в сторону преобладания парасимпатического отдела. Сохранение низких показателей ВПР у лиц с длительным сроком проживания на высоте - признак адекватности адаптации человека к высокогорью. Настораживает факт сохранения высоких значений ВПР у лиц с длительным сроком проживания на высоте. Результаты ИВР показывают, что у каждого четвертого (25%) из обследованных

лиц со сроком проживания на высоте 10-13 месяцев и у каждого третьего (29,2%) среди обследованных со соком проживания 18 месяцев и более отмечаются высокие показатели ИВР, что свидетельствует о доминанте симпатического отдела автономной нервной системы. Следует отметить, что лишь у 6% обследованных лиц четвертой группы отмечаются низкие значения (ИВР=30 и <) - у них отмечается явная доминанта парасимпатического отдела автономной нервной системы. У 36% обследованных лиц третьей группы и у 29% четвертой группы отмечается незначительное преобладание парасимпатического отдела автономной нервной системы (ИВР в пределах 30-100).

Выводы

1. Динамика изменения вариационного разброса, среднеквадратичного отклонения и моды количественно отражают адаптационные возможности человека к высокогорью: сохранение низких значений этих показа-

телей у жителей со сроком проживания на высоте более 10 месяцев свидетельствует о донозологическом или преморбидном состоянии, так как у них доминирует симпатический отдел автономной нервной системы, что отмечается в аварийную фазу адаптации.

2. Показатели индекса напряжения, амплитуды моды, индекса вегетативного равновесия и вегетативного показателя ритма отражают фазы адаптации человека к высо-

ЛИТЕРАТУРА

1. Бочаров М.И., Кривощеков С.Г., Ануфриев Г.Н. Гендерные особенности нейротизма и вегетативной регуляции у молодых людей Севера России // Экология человека. - 2015.- №4. - С. 3-13.

2. Пшикова О.В., Шаов М.Т., Шарибова А.З. Динамика частоты сердечных сокращений и индекса Кердо при действии импритинг-технологии «Сфигмотон» к высокогорной кратковременной гипоксии // Вестник АГУ. - 2016. - Вып. 2 (181). - С. 103-107.

3. Чернозуб А.А. Вариабельность сердечного ритма у нетренированных юношей в условиязх различных режимов силовой нагрузки // Вестник РАМН.- 2014. № 1. - С.51-56.

Сведения об авторах: Шукуров Фируз Абдуфаттоевич - профессор кафедры нормальной физиологии ТГМУ им. Абуали ибн Сино, д.м.н.; тел.: +992 907-9038-83; e-mail: fshukurov@yandex.ru

Арабова Зульфира Умарджоновна - ассистент кафедры нормальной физиологии ТГМУ им. Абуали ибн Сино; тел.: +992 935075030

когорной гипоксии: низкие значения этих показателей у жителей со сроком проживания на высоте более 10 месяцев свидетельствуют о завершенности адаптации человека, так как у них доминирует парасимпатический отдел автономной нервной системы и свидетельствует о стабильной фазы адаптации.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов

REFERENCES

1. Bocharov M.I., Krivoshhekov S.G., Anufriev G.N. Gendernye osobennosti nejrotizma i vegetativnoj reguljacii u molodyh ljudej Severa Rossii [Gender peculiarities of neurotism and vegetative regulation among young people of the North of Russia]. Jekologija cheloveka (Human ecology). 2015;4;3-13.

2. Pshikova O.V., Shaov M.T., Sharibova A.Z.Dinami-ka chastoty serdechnyh sokrashhenij i indeksa Kerdo pri dejstvii impriting-tehnologii «Sfigmoton» k vysokogornoj kratkovremennoj gipoksii [The dynamics of the heart rate and the Kerdo index during the influence of imprinting technology "Sphygmoton" to high-altitude short-term hypoxia // ASU Bulletin]. VestnikAGU(ASUBulletin). 2016; 2 (181);103-107.

3. Chernozub A.A. Variabel'nost' serdechnogo ritma u netrenirovannyh junoshej v uslovijazh razlichnyh re-zhimov silovoj nagruzki [The variability of heart rhythm among untrained young men in the conditions of different power load regimes]. Vestnik RAMN (Bulletin RAMS). 2014;1;51-56/

Information about authors:

Shukurov Firuz Abdufattevich - Professor of the Department of Normal Physiology, TSMU named after Abuali ibn Sino, PHD; tel.: +992 90790-38-83; e-mail: fshukurov@yandex.ru Arabova Zulfira Umarzhonovna - Assistant of the Department of Normal Physiology, TSMU named after Abuali ibn Sino; tel .: +992 935075030

СТАТУСИ ВЕГЕТАТИВЙ ДАР БА^ОДЩИИ ИМКОНИЯТХОИ МУТОБИ^ШАВЙ ДАР ГИПОКСИЯИ БАЛАНДКУХЙ

ШУКУРОВ Ф.А., АРАБОВА З.У.

Кафедраи физиологияи нормалии ДДТТ ба номи Абуалй ибни Сино

Мацсади татцщот. омухтани статуси вегетативй дар баходихй ва пешгуи кардани имкониятхои мутобщшавй дар гипоксияи баландкухй.

Мавод ва усул^о. Бо мо 133 шахсони цинси мардона дар сину соли 19-25сола, ки дар шароити баландкухй (шахраки. Мургоб Шар^и Помир-баландии 3660м аз сатхи бахр) цойгир шудаанд тадцщ карда шуд. Во-баста аз мухлати истщомат дар баландии мазкур ощоро ба 4 гурух та^сим карданд: Гурухи I- мухлати истщомат 4 мох; гурухи 11-6-8мох; гурухи Ш-6-8мох; гурухи IV-18 мох ва зиёд.

Статуси вегетативро аз руи мувофщати шуъбахои симпатикй ва парасимпатикии системаи асаби автономй бо нишондщандахои тагйиротхои назми дил бахогузорй карда шуд. Сабти ЭКГ дар холати оромй бо истифодаи барномаи«Поли-Спектр-Экспресс» («Нейрософт», Россия) гузаронида шуд. Барои коркарди бахисобгирии маводхо барномаи IBMSPSSStatistics истифода шуд.

Натицщо. Аз тарафи мо дарацаи дигаргуншавии нишондщандахои асосии тагйирёбии назми дил,ки барои бартарии шуъбахои симпатикй ва парасимпатикии системаи асаби автономй ва инчунин намуди нормотоникии танзим хос астцудо карда шуд. Нишон дода шуд, ки тагйирёбии парокандагии вариат-сионй, тамоили миёнаквадратй ва мода мщдоран имкониятхои мутоби^шавии одамро ба баландкух: нигохдории мухимияти сусти хамин нишондщандахрро дар истщоматкунандагонй бо мухлати зиёда аз 10 мох дар шароитхои баландкух оиди холатхои донозологй ё преморбидй шаходат медщад, чунки дар ощо бартарияти шуъбаи симпатикии системаи асаби автономй, ки дар давраи садамавии мутобщшавй цайд карда мешавад. Нишондщандаи индекси шиддат , амплитудаи мода, индекси мувозина-ти вегетативй ва нишондщандаи вегетативии назм даврахои мутобщшавии одамро ба гипоксияии баландкухй инъикос мекунад: мухимияти сусти хамин нишондщандахр дар истщоматкунандагон бо мухлати зиёда аз 10 мох оиди ба охир расидани мутоби^шавии одамротасдщ мекунад, чунки дар ощо бартарияти шуъбаи парасимпатикй системаи асаби автономй оиди давраи устувории мутобщшавй шаходат медихад.

Калимщои асоси: тагйирёбии назми дил, системаи асаби автономй, даврахои мутобщшавй, гипоксияи баландкухй