CHRONOTROPIC EFFECT OF FUNCTIONAL TESTS DURING HUMAN BODY MOBILIZATION

Full Text

В исследовательской работе и клинической практике для выявления особенностей функционирования систем организма в норме и патологии используют функциональные пробы, основанные на рефлекторных физиологических реакциях. Вызванные тестами изменения условий жизнедеятельности организма направлены и на выявление скрытых отклонений [6, 9, 18]. Результаты проб могут иметь выраженные индивидуальные отличия, характеризующие не только функциональные или патологические сдвиги, но и неоднородную чувствительность рецепторного аппарата, и реактивность тестируемых систем [3, 4]. Одним из индикаторов благополучия организма 31 человека является ритм сердца и его реакция на изменяющиеся условия внутренней и внешней среды, где особая роль в регуляции автоматизма водителя ритма и сократимости миокарда принадлежит вегетативной нервной системе (ВНС) [9, 11]. Сведения о характере вегетативного обеспечения сердечной деятельности при функциональном напряжении организма у лиц с разным исходным уровнем частоты сердечных сокращений представляют особый научный интерес для изучения адаптивных изменений системы кровообращения человека. Использование одной функциональной пробы недостаточно для обнаружения такого рода данных. С целью изучения особенно- Экологическая физиология Экология человека 2016.2 стей вегетативной регуляции сердечной деятельности в период повышенных требований к организму нами использовалась сочетанная с физической нагрузкой вагусная проба. Методы Из группы военнослужащих, призванных из средней полосы России, прослуживших в Сыктывкарском гарнизоне к моменту исследования от 2 до 4 месяцев, были выбраны лица (n = 14), не имеющие заболеваний, с разной частотой сердечных сокращений в состоянии относительного покоя организма, где у половины мужчин регистрировалась синусовая тахикардия. Возраст обследуемых в среднем соответствовал 21 (18-26) году; масса тела - 72,6 (62-96) кг; рост - 177 (164-191) см. Для сравнения хронотропной реакции сердца на проводимые тесты исследовались студенты (n = 14) Сыктывкарского госуниверситета, коренные жители Республики Коми, адаптированные к внешней среде, не имеющие отклонений в здоровье и тахикардии в состоянии относительного покоя организма. Возраст их в среднем соответствовал 20 (19-23) годам, масса тела - 71,8 (59-83) кг и рост - 176,8 (165-183) см. До начала работ все испытуемые ознакомлены с целью и задачами исследования, получено их согласие, а также согласие руководства части и куратора студентов на привлечение военнослужащих и учащихся к обследованию. На этапах исследования, проводимых в кабинете функциональной диагностики госпиталя, была использована проба Ашнера-Данини [13] - равномерная, одинаковая по силе компрессия прикрытых веками глазных яблок в течение 10 сек., которая для исключения клиноортостатических влияний на ритм сердца нами была модифицирована таким образом, что проводилась на каждом этапе в вертикальном положении испытуемых. Регистрацию частоты сердечных сокращений (ЧСС) осуществляли последовательно в четырех состояниях организма: 1 - в исходном положении стоя (фон); 2 - в исходном положении после воздействия пробы Ашнера-Данини; 3 - стоя после выполненной физической нагрузки (ФН) пробы Мартине-Кушелевского [9]; 4 - стоя после воздействии пробы Ашнера-Данини после выполненной ФН. Методом электрокардиографии (ЭКГ) на аппарате FX-3010 «FUKUDA DENSHI» (Япония) во II стандартном отведении определяли автоматически с верификацией ручными промерами интервал (R-R) с последующим расчетом ЧСС. Регистрацию ЭКГ проводили в исходном положении через 5 мин после стабилизации ритма, установленной двукратным измерением ЧСС по пульсу. Далее запись кардиограммы проводили на 1-й мин после каждой выполненной функциональной пробы. Интервал исследований, проводимых в фоне и с ФН, выдерживался в течение 10 мин. Вагусную пробу после ФН проводили на 1-й мин после регистрации ЭКГ с нагрузкой. Результаты проб Ашнера-Данини оценивали традиционно [3] по изменению ЧСС на 9 и более ударов в 1 мин как выраженные, в остальных случаях - умеренные и малозначимые. Различия между попарно связанными вариантами исследованной выборки оценивали с помощью W-критерия Вилкоксона [16]. Для расчетов использован непараметрический критерий. Критическим уровнем статистической значимости принималось p < 0,05. Результаты обрабатывали с помощью программы Primer of Biostatistics version 4.03. Данные представлены как среднее арифметическое (M) и стандартное отклонение (±SD). Результаты Параметры сердечного ритма в исходном положении испытуемых и после функциональных проб (табл. 1, 2) имели выраженные индивидуальные отличия. Как видно из данных таблиц, глазосердечный рефлекс в исходном состоянии вызывал неоднородную хронотропную реакцию сердца. У большинства военнослужащих замечено разной выраженности понижение (p < 0,05) ЧСС, а у двоих исследуемых направленность к его повышению. В этих же условиях у студентов при индивидуальной разнонаправленной хронотропной реакции сердца на вызванный глазосердечный рефлекс снижения ЧСС не выявлено. После выполненной пробы Мартине-Кушелевского у всех испытуемых обнаружена индивидуальная положительная хронотропная реакция сердца. При этом у студентов в сравнение с военнослужащими повышение ЧСС после физической нагрузки было более выражено относительно исходного уровня. После ФН проба Ашнера-Данини вызывала отрицательный хронотропный эффект с большим снижением ЧСС, чем в состоянии относительного покоя организма, как в группе военнослужащих так и в группе студентов. Таблица 1 Показатели частоты сердечных сокращений военнослужащих (n = 14) при воздействии функциональных проб (2-4) Испытуе ЧСС, уд. в мин мый 1 2 3 4 С.И.В. 98 83 142 119 П.А.И. 79 74 125 107 К.А.С. 69 60 100 83 Т.А.В. 63 65 106 79 П.Д.О. 94 92 125 95 В.И.Л. 78 70 135 120 М.Д.В. 82 64 119 95 Б.РИ. 97 77 124 115 С.Е.Н. 53 51 110 95 К.Д.Б. 75 68 119 95 Д.С.А. 98 74 118 107 И.С.С. 89 90 134 122 Х.В.И. 105 96 130 100 А.И.Н. 98 90 132 110 М 84,14286 75,28571 122,7857 103 SD 15,43152 13,43032 11,79425 13,50783 Примечание для табл. 1 и 2. 2 - реакция ЧСС на пробу Ашнера-Данини на фоне, 3 - реакция ЧСС на пробу Мартине-Кушелевского, 4 - реакция ЧСС на пробу Ашнера-Данини после физической нагрузки (пробы Мартине-Кушелевского) 32 Экология человека 2016.2 Экологическая физиология Таблица 2 Показатели частоты сердечных сокращений студентов (n = 14) при воздействии функциональных проб (2-4) Испытуе ЧСС, уд. в мин мый 1 2 3 4 М.А.Н. 79 76 113 43 Т.РН. 76 67 136 89 Б.А.С. 74 61 129 79 П.С.А. 81 91 135 131 А.Н.О. 60 44 98 46 З.А.А. 70 59 139 97 Т.Д.К. 75 65 100 60 А.А.А. 78 82 115 89 РА.Н. 77 89 133 126 М.Н.А. 65 61 118 63 Ч.Ф.Ф. 47 48 115 63 П.М.М. 80 72 129 84 А.Н.В. 85 77 107 85 С.С.А. 63 63 104 74 М 72,14286 68,21429 119,3571 80,64286 SD 10,21204 13,9128 14,08549 25,93366 Обсуждение результатов В ответ на влияние средовых факторов на человека организм мобилизует адаптационно-компенсаторные механизмы [2, 8, 10, 14]. Синергизм взаимодействия отделов ВНС в обеспечении гомеостазиса кровообращения является одним из индикаторов адаптации организма к новым условиям. Для изучения особенностей участия отделов ВНС в регуляции работы сердца в периоды покоя и физиологического напряжения организма исследовались мужчины, в исходном состоянии которых регистрировалась разная ЧСС, характеризующая вариабельность гомеостатического вегетативного обеспечения сердечной деятельности. Информации в медицинских документах военнослужащих о ЧСС до призыва на военную службу не было. Предполагается, что выраженные отличия в ЧСС и синусовая тахикардия покоя у половины служащих мужчин вызваны индивидуальной реакцией организма на целый комплекс воздействующих на человека факторов, формирующих, по-видимому, адаптивное напряжение [1]. К наиболее значимым из них можно отнести такие, как изменение привычных условий жизни, питания, перемены климата, повышенные физические и психические нагрузки на организм. В работах [4, 5, 15] показано, что изменение условий жизнедеятельности и среды обитания вызывает у человека приспособительные сдвиги функционирования организма и системы кровообращения. По-видимому, и в нашем случае изменение средовых факторов для определенных лиц, прибывших проходить военную службу, являются мощным «симпатикотоническим фоном», который вызвал адаптивное напряжение организма и повышенную частоту сердечной деятельности. У исследуемой группы студентов в состоянии относительного покоя организма выраженных отличий в ЧСС и тахикардии покоя не отмечалось. Очевидно, организм учащихся приспособлен к внешней среде, и находится в более комфортных для жизнедеятельности условиях. Некоторые физиологические процессы в сердце не проявляются в полной мере в состоянии физиологического покоя организма, а имеют место только при дополнительных воздействиях. В наших исследованиях это модифицированная глазосердечная проба и сочетанная вегетативная проба с физической нагрузкой. Обнаруженная в исходном положении реакция сердца на пробу Ашнера-Данини согласуется с имеющимися данными в литературе и свидетельствует о рефлекторном, хронотропном влиянии парасимпатического отдела ВНС на синусовый узел и проводящую систему сердца [13]. Очевидно, что при ортостатическом положении тела, когда вегетативный контроль сердечной деятельности неоднороден, возбуждение сопряженного соматовисцерального кардиального рефлекса гетерогенно изменяет частоту кардиоритма мужчин и классифицируется как ваготоническая, нормотоническая и симпатикотоническая реакция в зависимости от индивидуального уровня влияния вагуса на работу сердца при относительном покое организма [3]. Примечательно, что у военнослужащих в среднем с большей частотой ритма сердца в покое реакция на глазосердечный рефлекс была более выражена, чем у студентов с нормосистолией и меньшей ЧСС в фоне. Очевидно, в период адаптации служащих к новым условиям, сопровождающийся напряжением организма, и сердечно-сосудистой системы в частности, участие парасимпатического отдела в регуляции хронотропной функции сердца нарастает. После ФН наблюдается индивидуальная картина увеличения ЧСС у всех испытуемых (см. табл. 1, 2) в ответ на повышенный метаболизм в организме. В этих условиях функциональное напряжение сопровождается активацией симпатического регулирования сердечной деятельности с включением механизмов гуморальной регуляции [17]. Как видно, приспособительная реакция сердца к ФН неоднородна, и связана она как с разной толерантностью испытуемых к ФН, так и неоднородным влиянием на узловые и проводящие структуры сердца симпатического отдела ВНС. Особого внимания заслуживает реакция сердца на пробу Ашнера-Данини после ФН. На высоте воздействия глазосердечной пробы ЧСС снижается у большинства военнослужащих в среднем на 16 %, т. е. в 1,5 раза больше, чем при пробе, выполненной в исходном положении испытуемых. А у студентов снижение ЧСС после сочетанной пробы Мартине -Кушелевского и Ашнера-Данини относительно проведенной пробы в фоне было выражено значительнее. Очевидно, что в условиях ФН, когда повышается активность симпатического отдела ВНС в регуляции сердечной деятельности, модулирующее влияние n. vagus на узловые и проводящие структуры сердца 33 Экологическая физиология Экология человека 2016.2 человека нарастает в большей мере, чем в состоянии относительного покоя организма. По-видимому, и при различных стрессовых ситуациях, когда повышается функционирование системы кровообращения, влияние парасимпатического отдела ВНС на сердце существенно нарастает, обеспечивая последовательность и синхронность возбуждения миокарда желудочков, оптимизируя кардиогемодинамику в экстремальных для организма условиях. В этой связи представляет интерес обнаруженный факт проявления антагонистического содружества отделов ВНС в регуляции ритма сердца и у животных, когда в период стрессовых (холод) воздействий на организм было обнаружено нарастание активности парасимпатического отдела [12], а при электростимуляции n. vagus отмечалось повышение порога желудочковой фибрилляции млекопитающих [19, 20]. По-видимому, и у животных функциональная активность парасимпатического отдела ВНС, направленная на оптимизацию работы сердца, детерминируется воздействием на организм средовых факторов, характеризуя напряжение систем гомеостаза. В контексте рассматриваемого вопроса привлекают внимание установленные факты, свидетельствующие как о мобилизации механизмов компенсации при напряжении парасимпатического отдела ВНС у человека с патологией нервной системы [7], так и усилении антагонизма блуждающего нерва при напряжении симпатического отдела ВНС [11]. Как видно, функциональная активность парасимпатического отдела ВНС, направленная на гомеостазис, является одним из эффективных и важных звеньев в регуляции систем жизнеобеспечения и кровообращения, в частности в условиях повышенных требований к организму в независимости от того, чем они вызваны. Таким образом, установлено, что у молодых мужчин с гетерогенной хронотропной функцией сердца в периоды адаптации организма к новым условиям и после физической нагрузки эффект сопряженного кардиального рефлекса, вызванный пробой Ашнера-Данини, проявляется больше, чем в покое и жизни в комфортной среде, свидетельствуя о нарастании влияния вагуса на работу сердца в условиях мобилизации организма. Сочетанная проба Мартине-Кушелевского и Ашнера-Данини является методом выбора при оценке вегетативной системы, регулирующей сердечную деятельность и гомеостазис кровообращения в условиях повышенных требований к организму.

About the authors

B F Dernovoy

Medical-Sanitary Unit of Ministry of Internal Affairs of Russian Federation in Komi Republic

Email: demowoy@yandex.ru
Syktyvkar, Russia

References

Supplementary files