Сезонная динамика показателей вариабельности сердечного ритма у студенток с различным гомеостатическим статусом в условиях севера

Изучение адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы было проведено у 80 студенток (возраст 18,39±0,09, рост 165,74±1,18, вес 58,65±1,49), практически здоровых на момент обследования. Вариабельность сердечного ритма изучалась с использованием цифрового шестиканального электрокардиографа ЭК 3/6Т–01– «Альтон» («Альтоника», Москва, Россия) в первой половине дня в специально оборудованном кабинете с комфортным температурным режимом. Оценивались временные параметры ритма сердца: Mo (мс) – наиболее часто встречающееся значение RR, указывающее на доминирующий уровень функционирования синусового узла (при симпатикотонии Мо меньше, при ваготонии больше); АМо (%) – амплитуда моды, это число кардиоинтервалов в процентах, соответствующих диапазону моды (отражает меру мобилизирующего влияния симпатического отдела); МхDMn (мс) – вариационный размах, вычисляется как разница между максимальным и минимальным значениями RR и отражает степень вариабельности (размах колебаний)

значений кардиоинтервалов (рассматривается как парасимпатический показатель). Рассчитывали индекс вегетативного равновесия (ИВР, усл. ед), как ИВР=АМо/МхDMn; вегетативный показатель ритма (ВПР, усл. ед), как ВПР=1/Мо*МхDMn; показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР, усл. ед) как ПАПР= АМо/ Мо; индекс напряжения регуляторных систем (Stress index) (SI, усл.ед), как АМо/2 МхDMn*Мо.

Статистическая обработка данных проводилась с использованием Microsoft Excel и пакета прикладных статистических программ SPSS 15. Все полученные нами данные подчинялись закону нормального распределения по критерию Sapiro-Wilk, поэтому все показатели представлены в виде среднего арифметического (М) и стандартного отклонения (SD). Количественные различия между средними значениями оценивались с применением t-критерия Стьюдента для независимых и связных выборок. Различия между средними величинами считались достоверными при р<0,05 [8].

Результаты и их обсуждение.

Оценка вегетативного гомеостаза показала, что в целом в данной возрастной категории наблюдается парасимпатический и симпатический тип управления сердечным ритмом, причем равновесный тип наблюдался лишь в нескольких случаях, поэтому оценка адаптивных возможностей проведена у студенток, имеющих парасимпатический и симпатический тип вегетативной регуляции.

Вместе с тем, у лиц с различным исходным тонусом вегетативной нервной системы адаптация к изменению сезонов года протекает неоднозначно. У студенток с парасимпатическим типом регуляции в динамике от осени к весне наблюдается линейное увеличение показателей Мо (Р<0,05) и MxDMn (Р<0,05) и уменьшение ВПР (Р<0,05) (табл. 1). В то же время значения показателей АМо (Р<0,05), ИВР (Р<0,05), ПАПР (Р<0,05) и SI (Р<0,05), свидетельствующих о симпатической активности, в данный период снижены.

Следовательно, наблюдающаяся выраженная парасимпатическая активность вегетативной нервной системы у данной группы может быть следствием включения адаптивноприспособительных механизмов сердечно-сосудистой системы при смене сезонов года (от осени к весне). К летнему периоду года, когда в северном регионе наступает период «белых ночей», имеет место активизация симпатического отдела вегетативной нервной системы у парасимпатотоников, на что указывает значительное увеличение показателя АМо (Р<0,05) и снижения значений MxDMn (Р<0,05).

Данный факт подтверждается тенденцией к снижению значений показателя Мо, отражающего парасимпатическую активность, и увеличением значений показателей ИВР, ВПР, ПАПР и SI, информирующих об увеличении симпатической составляющей в общем спектре регуляции ритма сердца в данное время года.

В динамике от лета к осеннему времени года вклад симпатической составляющей в общей сумме спектра продолжает увеличиваться, что проявляется в значительном снижении значений Мо (Р<0,05) и MxDMn (Р<0,05). Кроме того, в этот период времени максимальных сезонных значений достигает показатель ИВР (Р<0,05), ВПР (Р<0,05), ПАПР (Р<0,05), а SI (Р<0,05) достигает значений, которые характеризуются как «напряжение адаптации» [3].

Таким образом, девушки-студентки с преобладанием в регуляции сердечного ритма парасимпатической активности, испытывают напряжение компенсаторно-приспособительных механизмов сердечно-сосудистой системы в период «белых ночей» (лето) нарастающее к осеннему сезону года.

Таблица 1

Сезонная динамика показателей вегетативного ритма сердца у девушек – парасим- патотоников, (М±SD)

Показатели	осень	зима	весна	лето
М0, мс	0,84±0,04•▲	0,92±0,04	1,00±0,05•	0,98±0,03▲
АМ0, %	37,50 ±3,34•	32,70±3,28	30,60±2,68•º	36,54±1,88º
МхDMn, мс	0,22±0,02*•▲	0,30±0,02*	0,32±0,03•º	0,27±0,0º▲
ИВР, усл. ед.	198,4±34,94*•▲	116,17±14,62*	110,09±18,99•	137,78±9,29▲
ВПР, усл. ед.	6,25±0,78*•▲	3,91±0,37*	3,64±0,56•	3,87±0,19▲
ПАПР, усл. ед.	46,58±5,44•	37,33±5,53	32,23±4,01•	37,81±2,61
SI, усл.ед.	125,76±25,03*•▲	66,87±10,98*	60,08±12,94•	71,10±5,35▲

Примечание: различия достоверны: ∗ – осень-зима, • – осень-весна, ^▲ – осень-лето, º – весна–лето.

Анализ сезонной динамики результатов, отражающих состояние управления ритмом сердца, указывает на наличие динамической неустойчивости в группе с преобладанием симпатической активности в управлении сердечным ритмом (табл. 2). Показатель Мо (Р<0,05), характеризующий парасимпатическую активность, в этой группе уменьшается к зимнему и летнему периодам года, достигая максимальных значений осенью и весной (Р<0,05). В то же время MxDMn (Р<0,05), увеличиваясь к зиме и лету (Р<0,05), весной имеет минимальные значения. Симпатическая активность у студенток-симпатотоников достигает своего максимума к весеннему времени года, на что указывают максимальные величины показателей ИВР (Р<0,05), SI (Р<0,05), ВПР (Р<0,05) и АМо (Р<0,05), которые вновь снижаются к летнему времени года (Р<0,05). В динамике от лета к осени у девушек в этой группе показатель Мо (Р<0,05) достигает максимальных сезонных значений, что указывает на активацию парасимпатической составляющей спектра вегетативного ритма сердца. Но стоит отметить, что этот процесс происходит при высокой активности симпатического отдела ВРС, о чем свидетельствуют остающиеся высокими значения ИВР, ВПР и SI. Таким образом, сезонное изменение показателей вегетативного ритма сердца указывает на наличие функционального напряжения сердечно-сосудистой системы в весеннее время года у студенток с преобладанием симпатической компоненты в регуляции сердечного ритма. Однако представленный тип автономной нервной регуляции обладает наибольшей реактивностью и способностью более быстро приспосабливаться к изменениям внешней среды, поэтому, чтобы не прийти в состояние перевозбуждения и утомления организм активирует деятельность парасимпатической системы в осенний период, тем самым повышает свое функциональное состояние.

Таблица 2

Сезонная динамика показателей вегетативного ритма сердца у девушек– симпатотоников, (М±SD)

Показатели	осень	зима	весна	лето
М0, мс	0,94±0,04*▲	0,80±0,02*■	0,90±0,05■	0,84±0,03▲
АМ0, %	33,46±2,36•	33,72±2,36■	42,15±4,52•■	35,21±3,86
МхDMn, мс	0,28±0,03	0,33±0,02■	0,26±0,04■º	0,33±0,03º
ИВР, усл. ед.	145,19±23,77	109,84±8,98■	209,54±34,59■º	116,97±14,26º
ВПР, усл. ед.	4,66±0,66	4,12±0,28■	5,46±0,71■º	4,06±0,40º
ПАПР, усл. ед.	37,64±4,21	42,94±3,64	49,68±6,25	43,30±5,18
SI, усл.ед.	85,09±17,58	70,23±6,81■	126,69±24,33■º	72,64±9,76º

Примечание: различия достоверны: ∗ - осень-зима, • - осень-весна, ^▲ – осень-лето, ^■ – зима-весна, º – весна–лето.

Анализ показателей, отражающих состояние сердечно-сосудистой системы в сезонной динамике у девушек указывает, что в осенний период года у парасимпатотоников по сравнению с симпатотониками, выше симпатическая активность, на что указывают более низкие показатели Мо (Р<0,05) и MxDMn (Р<0,05) и высокие значения SI (Р<0,05). К зимнему периоду года у данной группы (эйтоники) наблюдается повышение активности автономного контура в регуляции сердечного ритма, относительно другой группы лиц, на что указывает рост Мо (Р<0,05). Данная особенность усиливается к весеннему периоду года, так как в это время у симпатотоников значительно выше значения показателей АМо (Р<0,05), ИВР (Р<0,05), ВПР (Р<0,05), ПАПР (Р<0,05), SI (Р<0,05) на фоне высоких значений парасимпатической активности. Во время летнего времени года в обеих группах наблюдается тенденция к напряжению компенсаторно-приспособительных механизмов сердечно-сосудистой системы, что проявляется как в рассогласовании ответной реакции показателей имеющих одинаковую направленность (парасимпатическую либо симпатическую), так и в одномоментной симпатической и парасимпатической активности. У ваготоников эта особенность проявляется в снижении значений показателя MxDMn (Р<0,05) и ПАПР (Р<0,05) при высокой активности Мо (Р<0,05) и ИВР (Р<0,05) У симпатотоников имеет место обратная тенденция.

Таблица 3

Особенности сезонной динамики показателей вегетативного ритма сердца у девушек, (М±SD)

Показатели	осень		зима		весна		лето
	Парас.	Симп.	Парас.	Симп.	Парас.	Симп.	Парас.	Симп.
М 0 , мс	0,84*	0,94*	0,92*	0,80*	1,00	0,90	0,98*	0,84*
	±0,04	±0,04	±0,04	±0,02	±0,05	±0,05	±0,03	±0,03
АМ 0 , %	37,50	33,46	32,70	33,72	30,60*	42,15*	36,54	35,21
	±3,34	±2,36	±3,28	±2,36	±2,68	±4,52	±1,88	±3,86
МхDMn, мс	0,22 *	0,28*	0,30	0,33	0,32	0,26	0,27*	0,33*
	±0,02	±0,03	±0,02	±0,02	±0,03	±0,04	±0,01	±0,03
ИВР, усл. ед.	198,4	145,19	116,17	109,84	110,09*	209,54*	137,78*	116,97*
	±34,94	±23,77	±14,62	±8,98	±18,99	±34,59	±9,29	±8,26
ВПР, усл. ед.	6,25	4,66	3,91	4,12	3,64*	5,46*	3,87	4,06
	±0,78	±0,66	±0,37	±0,28	±0,56	±0,71	±0,19	±0,40
ПАПР, усл.	46,58	37,64	37,33	42,94	32,23*	49,68*	37,81*	43,30*
ед.	±5,44	±4,21	±5,53	±3,64	±4,01	±6,25	±2,61	±3,18
SI, усл.ед.	125,76	85,09	66,87	70,23	60,08*	126,69*	71,10	72,64
	±25,03	±17,58	±10,98	±6,81	±12,94	±24,33	±5,35	±9,76

Примечание: различия достоверны: ∗ -между парасимпатотониками и симпатотониками.

К экстремальным климатическим факторам Севера, в том числе Архангельской области, относится не только резкая асимметрия фотопериодичности, но и отрицательное влияние на организм человека оказывает недостаток солнечной радиации [2, 5]. И хотя большая часть людей, живущих в умеренных поясах Земного шара, благодаря одежде и благоустроенным помещениям для жилья и работы в известной степени не зависят от погодных условий, организм человека не может быть изолированным от влияния различных природноклиматических факторов полностью. И поэтому климатофизиология организма в зависимости от сезонов проявляется во всех географических зонах [9]. Следовательно, определенный интерес представляет сравнение результатов, полученных в самое неблагоприятное, с точки зрения экологического воздействия, время (в декабре) между студентами, проживающими в различных климатогеографических регионах страны. Сравнивая показатели ЧСС и вариабельности сердечного ритма у девушек–северянок с различным исходным тонусом вегетативной нервной системы со студентами, проживающими в средней полосе (рис. 1) можно отметить, что у студенток северного региона с более выраженной симпатикотонией ЧСС выше на 35% (Р<0,05), АМо на 75% (Р<0,001) и SI на 81%(Р<0,001) относительно студентов другого региона. У девушек с преобладанием парасимпатической активности различия не столь значительны. Значения показателя Мо у северянок выше на 21 % (Р<0,05) с тенденцией к снижению показателей ЧСС, АМо и SI. В целом данный факт может свидетельствовать о том, что студентки-ваготоники обладают большей устойчивостью к изменяющимся факторам внешней среды.

□ симпатотоники ■ парасимпатотоники

Рис. 1 . Показатели вариабельности сердечного ритма у студентов с разным тонусом вегетативной нервной системы

Примечание: за 100 % приняты показатели студентов средней полосы (цит. по А.В. Авилов, К.В. Судаков [1]).

Выводы:

• 1.    У студенток, проживающих в северном регионе, наблюдается сезонная динамика показателей вариабельности сердечного ритма, обусловленная структурированием необходимых на данный момент компенсаторно-приспособительных механизмов сердечнососудистой системы.

• 2.    Для девушек с преобладанием парасимпатического типа регуляции в управлении сердечным ритмом характерно выраженное функциональное напряжение сердечно-сосудистой системы в летнее время года, нарастающее к осеннему сезону. Наблюдающееся снижение компенсаторно-приспособительных механизмов сердечно-сосудистой системы у студенток-симпатотоников в весенний период года, переходит в процесс рассогласования регуляторных механизмов летом.

• 3.    Адаптационно-приспособительные возможности сердечно-сосудистой системы у северянок с преобладанием симпатической составляющей в регуляции сердечным ритмом значительно ниже, чем у студентов-симпатотоников, проживающих в средней полосе. Лица с парасимпатической составляющей в структуре вегетативной нервной системы обладают большей устойчивостью к изменяющимся факторам внешней среды.