Анализ показателей вариабельности ритма сердца студенток

ВРС предполагает определение и измерение на электрокардиограмме временных интервалов между соседними зубцами R-R, построение кардиоинтервалограммы (КИГ) и анализ полученных числовых рядов с использованием математических методов [7, 8].

Показатели вариабельности ритма сердца дают возможность оценить проявление защитных и приспособительных реакций организма на воздействие окружающей среды посредством изучения функционирования сердечнососудистой системы, а именно изменений частоты, регулярности и ритмичности сокращений сердца [9].

Одним из важнейших факторов, оказывающих влияние на состояние системы кровообращения, является уровень загрязнения окружающей среды [10, 11]. Было установлено, что у людей, которые проживают около различных промышленных предприятий, уровень возникновения как хронических, так и острых форм ишемической болезни сердца и инфаркта миокарда оказался выше в 2-4 раза [12]. На территории Белгородской области можно выделить районы, которые характеризуются высокими показателями по массе выбросов диоксида серы, летучих органических соединений, оксида углерода, твердых веществ – г. Белгород и Белгородский район, Шебекинский и Яковлевский городские округа и др. Наименьшие показатели данных соединений отмечены в таких районах, как Вейделевский, Чернян-ский и Новооскольский [13].

Цель работы: анализ вариабельности ритма сердца студенток, проживающих в различных районах и муниципальных округах Белгородской области.

Условия, материалы и методы. В эксперименте участвовало 4 группы девушек от 18 до 20 лет, обучающихся в НИУ «БелГУ». В первую группу (контрольную) входили испытуемые из Чернянского района; во вторую, третью и четвертую группы (опытные) – студентки из Белгородского района и г. Белгорода, Шебекинского и Яковлевского городских округов Белгородской области, соответственно. Каждая группа включала по 50 человек, давших информированное добровольное согласие на проведение обследования. Также учитывали тот факт, что девушки не имеют хронических заболеваний и являются здоровыми.

Исходными данными для анализа КИГ по Р.М. Баевскому являлись кривые ЭКГ, зарегистрированные у испытуемых во II стандартном биполярном отведении с применением программы «Поли-Спектр-Ритм» (ООО «Нейрософт», г. Иваново).

Результаты проведенного исследования обработаны при помощи компьютерной программы IBM SPSS Statistics 20 и представлены в виде среднего значения (М) и стандартной ошибки (±m). Достоверность различий определяли по t-критерию Стьюдента (р<0,05).

Результаты и обсуждение. В таблицах 1, 2 и на рисунках 1-7 представлены параметры кардиоинтервалографии студенток по Р.М. Баевскому.

Таблица 1 - Показатели студенток по Р.М. Баевскому

Группы	Показатели
	ЧСС, уд/мин	АМо, %	ИВР, усл. ед.	ПАПР, усл. ед.	ВПР, усл. ед.	ИН, усл. ед.
Первая (контрольная)	77,33 ± 1,93	28,17 ± 2,51	89,47 ± 15,02	38,07 ± 3,48	3,80 ± 0,33	60,27 ± 9,69
Вторая (опытная)	72,21 ± 1,47*	38,19 ± 3,04*	127,96 ± 15,24	47,09 ± 4,61	3,72 ± 0,56	72,22 ± 21,08
Третья (опытная)	76,0 ± 1,86	43,75 ± 2,83*	118,18 ± 29,89	56,08 ± 4,47*	4,56 ± 0,45	105,99 ± 15,81*
Четвертая (опытная)	69,20 ± 2,86*	39,18 ± 2,41*	132,92 ± 24,41	35,88 ± 2,66#@	3,50 ± 0,32	38,75 ± 7,38@

Примечание: достоверность различий: * – в сравнении с 1 группой, # – в сравнении со 2 группой, @ - в сравнении с 3 группой по t-критерию Стьюдента (p<0,05).

Согласно данным таблицы 1, у девушек второй и четвертой групп величины, отражающие частоту сердечных сокращений (ЧСС), были на 6,62% (p<0,05) и 10,51% (p<0,05) ниже, соответственно, по сравнению с испытуемыми первой группы.

• ■    Симпатикотония ■ Нормотония ■ Парасимпатикотония

Рисунок 1 – Распределение студенток (%) по индивидуальным величинам ЧСС

Процент обучающихся с симпатикотонией выявлен в каждой группе (рис. 1). Вторая, третья и четвертая группы включали большее количество студенток с уравновешенным воздействием отделов ВНС на модуляцию СР – 54,0%, 45,0% и 80,0%, соответственно, по сравнению с первой группой – 33,0%. Среди девушек второй группы отмечен процент лиц с парасимпатикотонией (8,0%).

Амплитуда моды (АМо) у испытуемых второй, третьей и четвертой групп из Белгородского района, Шебекинского и Яковлевского городских округов были на 35,57% (p<0,05), 55,31% (p<0,05) и 39,08% (p<0,05) выше, соответственно, чем у обучающихся первой группы, проживающих в Чернянском районе (табл. 1).

У студенток второй (17,0%), третьей (27,0%) и четвертой (20,0%) групп наблюдается влияние симпатической активности на модуляцию ритма сердца и степень централизации управления им (рис. 2). В каждой группе девушек выявлено наличие лиц с проявлением нормотонии. Наиболее высокий процент лиц с показателями парасимпатикотонии выявлен в первой группе испытуемых (67,0%), что указывает на смещение гомеостаза в сторону усиления парасимпатического воздействия на СР и уменьшение функционального напряжения миокарда.

• ■    Симпатикотония ■ Нормотония ■ Парасимпатикотония

Рисунок 2 – Распределение студенток (%) по индивидуальным величинам АМо

Показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР) у обучающихся третьей группы был на 47,31% (p<0,05) выше, в сравнении со студентками первой группы (табл. 1). Средние значения ПАПР понизились у девушек четвертой группы, по сравнению со второй – на 23,81% (p<0,05) и третьей – на 36,02% (p<0,05).

В первой, второй и третьей группах испытуемых наблюдается усиление централизации управления сердечным ритмом (рис. 3). Лица с уравновешенной активностью автономной и центральной регуляции СР выявлены в каждой группе обучающихся. Наибольший процент студенток с парасимпатикотонией отмечен в четвертой группе (75,0%).

• ■    Симпатикотония ■ Нормотония ■ Парасимпатикотония

Рисунок 3 – Распределение студенток (%) по индивидуальным величинам ПАПР

Индекс напряжения (ИН) у девушек третьей группы, проживающих в Шебекин-ском городском округе, был на 75,86% (p<0,05) выше, чем у испытуемых первой группы из Чернянского района (табл. 1). Средние величины ИН уменьшились у обучающихся четвертой группы из Яковлевского ГО, в сравнении с третьей группой на 63,44% (p<0,05).

У четвертой группы студенток ритм сердца находился под контролем парасимпатической активности (100%) (рис. 4). Уравновешенное влияние обоих отделов вегетативной нервной системы наблюдалось среди девушек как первой, так и второй, и третьей групп. Наибольший процент испытуемых с проявлением симпатикотонии выявлен в третьей группе обучающихся (9,0%).

группа■    Спмпатикотонпя ■ Нормотония ■ Парасимпатикотония

Рисунок 4 – Распределение студенток (%) по индивидуальным величинам ИН

У студенток второй и четвертой групп из Белгородского района и Яковлевского городского округа, соответственно, значения, определяющие математическое ожидание, были на

7,59% (p<0,05) и 11,39% (p<0,05) выше, соответственно, по сравнению с девушками первой группы, проживающими в Чернянском районе (табл. 2).

Таблица 2 – Данные кардиоинтервалографии студенток по Р.М. Баевскому

Группы	Показатели
	М, с	Мо, с	Ме, с	ВР, с
Первая (контрольная)	0,79 ± 0,02	0,75 ± 0,06	0,79 ± 0,02	0,41 ± 0,04
Вторая (опытная)	0,85 ± 0,02*	0,86 ± 0,03	0,85 ± 0,02*	0,46 ± 0,05
Третья (опытная)	0,81 ± 0,03	0,80 ± 0,03	0,81 ± 0,03	0,35 ± 0,03
Четвертая (опытная)	0,88 ± 0,02*	0,90 ± 0,04*	0,88 ± 0,03*	0,41 ± 0,04

Примечание: * - достоверность различий, в сравнении с 1 группой по t-критерию Стьюдента (p<0,05).

У всех групп испытуемых отмечена уравновешенная активность отделов ВНС и соответственно нормотония (рис. 5). Наиболее высокий процент лиц с повышенной активностью симпатического канала регуляции СР наблюдается в первой группе обучающихся (67,0%). Во второй, третьей и четвертой группах процент студенток с усиленным воздействием парасимпатического отдела на ритмичность синусного узла составил 12,0%, 19,0% и 20,0%, соответственно.

• ■    Спмпатикотонпя ■ Нормотония ■Парасимпатикотония

Рисунок 5 – Распределение студенток (%) по индивидуальным величинам М

Данные моды у девушек четвертой группы были на 20,0% (p<0,05) выше, чем у испытуемых первой группы (табл. 2).

У обучающихся четвертой группы анализ проявления вегетативной регуляции сердечного ритма показал преобладание уравновешенной активности отделов вегетативной нервной системы – 40,0% (рис. 6). В первой группе студенток выявлено проявление сим-патикотонии - 100,0%.

• ■    Симпатикотония ■ Нормотония ■ Парасимпатикотония

Рисунок 6 - Распределение студенток (%) по индивидуальным величинам Мо

Медиана у девушек второй и четвертой групп была на 7,59% (p<0,05) и 11,39% (p<0,05) выше, соответственно, в сравнении с испытуемыми первой группы (табл. 2).

У всех групп обучающихся отмечено уравновешенное регуляторное влияние обоих отделов ВНС на СР (рис. 7). У первой группы студенток наблюдается усиление симпатико-тонии с централизацией управления ритмом сердца и повышением функционального напряжения организма – 67,0%. У второй, третьей и четвертой групп девушек выявлено воздействие парасимпатической активности на СР - 38,0%, 18,0% и 40,0%, соответственно.

• ■    Симпатикотония ■ Нормотония ■ Парасимпатикотония

Рисунок 7 - Распределение студенток (%) по индивидуальным величинам Ме

По итогам проведенного нами исследования по анализу кардиоинтервалографии по Р.М. Баевскому у испытуемых, проживающих в различных районах Белгородской области, выявлено, что у обучающихся второй и четвертой групп из Белгородского района и Яковлевского городского округа, соответственно, отмечается снижение частоты сердечных сокращений. Полученные значения ЧСС могут свидетельствовать об адаптационной реакции сердечно-сосудистой системы на загрязнения окружающей среды [14, 15]. Так, Белгородский район характеризуется близостью к крупным металлургическим, машиностроительным предприятиям, производствам лакокрасочных материалов, которые являются источниками загрязнения атмосферы вредными веществами, включая SO₂ и NOx, а также твердыми частицами (пыль, сажа, аэрозоли) [16]. В Яковлевском городском округе расположены предприятия угольной промышленности, теплоэнергетики, вследствие чего, могут наблюдаться выбросы оксидов азота и бензола [17, 18]. У испытуемых третьей группы из Шебекинского городского округа, где также находится ряд добывающих предприятий, машиностроительный завод, химические производства, а, следовательно, происходит воздействие на окружающую среду взвешенных частиц (PM10 и PM2.5), бензaпирена, показатель адекватности процессов регуляции и индекс напряжения указывают на повышение у них централизации управления сердечным ритмом, по сравнению со студентками первой группы из Чернянского района. Регион проживания девушек первой группы отличается преимущественно сельскохозяйственной специализацией и минимальным развитием промышленности [13, 19]. У испытуемых четвертой группы по ИН выявлена выраженная парасимпатотонии, чем у обучающихся третьей группы [20]. По средней величине амплитуды моды, отражающей процент наиболее часто регистрируемых кардиоинтервалов, у студенток второй, третьей и четвертой групп отмечено доминирование симпатического отдела вегетативной нервной системы на регуляцию деятельности сердца и повышение функционального напряжения миокарда, чем у девушек первой группы [21, 22]. У испытуемых четвертой группы - уравновешенное влияние автономной и центральной регуляции СР, в сравнении с обучающимися второй и третьей групп [23]. По математическому ожиданию и величине, разделяющей вариационный ряд интервалов на две равные части (медиана), у студенток второй и четвертой групп наблюдается снижение адренергического воздействия и симпатической активности на регуляцию деятельности сердца, по сравнению с девушками первой группы, что может подтверждать присутствие компенсаторных механизмов приспособления к неблагоприятным экологическим факторам [24, 25].

Выводы. На выявленные различия между группами испытуемых оказывают влияние территориальные особенности проживания, связанные с видом промышленной нагрузки и, как следствие, выбросами различных химических соединений в окружающую среду. Показатели, определяющие вариабельность ритма сердца, по сравнению с девушками из Чернян-ского района, наиболее существенно отличались у студенток, проживающих в Яковлевском городском округе, в котором регистрировали снижение ЧСС на 10,51% и повышение амплитуды моды на 39,08%, математического ожидания на 11,39%, моды на 20,0% и медианы на 11,39%. В отличие от испытуемых, проживающих в Чернянском районе, у девушек из Шебекинского городского округа амплитуда моды, показатель адекватности процессов регуляции, индекс напряжения были выше на 55,31%, 47,31% и 75,86%, соответственно. У испытуемых из Белгородского района, по сравнению со студентками, проживающими в Чер-нянском районе, нами было отмечено снижение ЧСС на 6,62% и повышение амплитуды моды на 35,57%, математического ожидания и медианы на 7,59%. У обучающихся, проживающих в Белгородском районе, Шебе-кинском и Яковлевском городских округах, наблюдается преобладающее действие парасимпатического отдела ВНС на ритм сердца, что может свидетельствовать о наличии у них адаптационных механизмов, направленных на поддержание функционального гомеостаза.