BACKGROUND: In the area of physiology and medicine, special emphasis is placed on the study of hypoxic conditions. Hypoxic responses of some major physiological systems, including blood circulation, are described. However, the cardiological component of these individual responses, and their variability at different levels of acute hypoxia (AH) remains a poorly-studied aspect.
AIM: To study the individual characteristics of the response types in conjugated ECG parameters, and their variations at different stages of mild and medium AH.
MATERIAL AND METHODS: The experiments were performed on male subjects (18–26 years old) divided into two groups (n1=30 and n2=29), who were exposed to AH of 14.5% at 12.3% O2 for 20 min. Amplitude (P1II, RII, T1II, BAL, BAR) and temporal (R–R, Q–T) ECG parameters, and blood oxygenation (SpO2) were determined at AH periods (at 5, 10, and 20 min respectively). In subgroups (clusters), the features of types with “low” and “high” responses, and their stability in AH are described.
RESULTS: Clustering of ECG variations with AH of 14.5% and 12.3% O2 identified two subgroups (clusters), that differed at least in the magnitude of the decrease in the total BAL and R–R. With AH of 14.5% O2, the number of different ECG parameters between subgroups gradually increased: at 5 min — BAL (p <0.001), at 20 min — RII (p=0.047), T1II (p=0.016), BAL (p <0.001), R–R (p=0.035), Q–T (p=0.008), and with AH 12.3% O2 — only BAL (p <0.001). It was found that at all periods of AH of 14.5% O2, in 60% of individuals, the type of response remained. Regarding AH of 12.3% O2 — in 55.2% of the other cases, the type of response of ECG parameters changed. At the same time, no parallels were observed between the types of reactions and deviations in SрO2.
CONCLUSION: From this study, It can be assumed that there are two types of conjugated reactions of ECG parameters in response to mild and medium AH, and their variability is absent in 40% and 44.8% of cases, respectively, as well as the independence of differentiation of ECG responses types from hypoxemia.
Введение. В физиологии и медицине особое место отводится изучению гипоксических состояний организма. Описаны индуцируемые гипоксией реакции ведущих физиологических систем, в том числе кровообращения. Однако мало изучена кардиологическая составляющая индивидуальных реакций и их изменчивость при разной степени острой гипоксии (ОГ).
Цель. Изучение индивидуальных особенностей типов реакции сопряжённых параметров ЭКГ и их вариаций на разных этапах ОГ легкой и средней степени.
Материалы и методы. Две группы мужчин 18–26 лет (n1=30 и n2=29) подвергались с разницей в один год ОГ — 14,5 и 12,3% О2 в течение 20 мин. Во временные периоды ОГ (5, 10, 20 мин) определяли амплитудные (P1II, RII, T1II, BAL, BAR), временные (R–R, Q–T) параметры ЭКГ и оксигенацию крови (SрO2). В подгруппах (кластерах) описаны особенности типов с «низкой» и «высокой» реакцией и её индивидуальной стабильностью при ОГ.
Результаты. Кластеризация отклонений параметров ЭКГ при ОГ 14,5 и 12,3% О2 выделила 2 подгруппы (кластера), отличающихся как минимум по величине уменьшения суммарной BAL и R–R. При ОГ 14,5% О2 постепенно увеличивалось количество отличающихся параметров ЭКГ между подгруппами: на 5-й минуте — BAL (р <0,001), на 20-й минуте — RII (р=0,047), T1II (р=0,016), BAL (р <0,001), R–R (р=0,035), Q–T (р=0,008), а при ОГ 12,3% О2 — только BAL (р <0,001). Установлено, что во все периоды ОГ 14,5% О2 тип реакции сохранялся у 60% лиц, а при ОГ 12,3% О2 — у 55,2%, в остальных случаях тип реакции параметров ЭКГ изменялся. При этом параллели между типами реакции и отклонениями SрO2 не наблюдалось.
Заключение. Предполагается наличие двух типов сопряжённых реакций параметров ЭКГ в ответ на лёгкую и среднюю степень ОГ и их вариативность в 40 и 44,8% случаях соответственно, а также независимость дифференциации типов реакции по ЭКГ от развивающейся гипоксемии.