Изменение работы сердца в условиях высокогорья под воздействием импульсной гипоксии и сфигмотона - частотной модели пульса

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Биология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 612. 16: 612. 275.1 — Пульс: Действие пониженного атмосферного давления
ИЗМЕНЕНИЕ РАБОТЫ СЕРДЦА В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГОРЬЯ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ИМПУЛЬСНОЙ ГИПОКСИИ И СФИГМОТОНА — ЧАСТОТНОЙ МОДЕЛИ ПУЛЬСА
© 2015. Ф.М. Арахова1, О.В. Пшикова1, М.Т. Шаов1, Х.А. Курданов2
1 Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х. М. Бербекова, г. Нальчик 2 Центр медико-экологических исследований — филиал Государственного научного центра Р Ф Института медико-биологических проблем РАН, г. Нальчик
Статья поступила в редакцию 12. 10. 2015
В статье рассматривается влияние высокогорной гипоксии и модели электроакустических сигналов пульса на динамику частоты сердечных сокращений на высоте 512−3500 метров над уровнем моря. Ключевые слова: гипоксия, адаптация, сердце, пульс, звук, высокогорье.
ВВЕДЕНИЕ
Изучение влияния высокогорных условий на организм человека продолжает оставаться одной из актуальных научных проблем физиологии, практическая важность которой обусловлена растущими нуждами в системах здравоохранения, полетов в стратосферу и космос, горовосхожде-ния, физкультуры и спорта.
Во многих исследованиях доказано, что универсальным индикатором компенсаторно-приспособительной деятельности организма являются функциональные показатели сердечнососудистой системы (CCC) [1,4,6,7,9].
Одним из наиболее важных физиологических показателей деятельности CCC является частота сердечных сокращений. Уровень частоты сердцебиений — весьма лабильный показатель функционального состояния CCC, который изменяется под влиянием как внутренних (эндогенных), так и внешних (экзогенных) раздражителей, отражая различные стороны физиологического напряжения. Средняя частота сердечных сокращений отражает конечный результат многочисленных регуляторных влияний на систему кровообращения и характеризует сложившийся в процессе адаптации уровень гомеостаза [5, 8].
В данной ситуации особенно важно проводить исследования функционального состояния организма, анализ деятельности его сердечнососудистой системы. Необходимым представля-
Арахова Фарида Мартыновна, аспирант кафедры физиологии человека и животных. E-mail: faridey@mail. ru Пшикова Ольга Владимировна, доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных. E-mail: olgapshikova@mail. ru
Шаов Мухамед Талибович, доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой физиологии человека и животных. E-mail: shaov_mt@mail. ru
Курданов Хусейн Абукаевич, доктор медицинских наук, профессор, руководитель Центра медико-экологических исследований — филиала ГНЦРФ ИМПБ РАН. E-mail: kurdanov@yandex. ru
ется поиск способов увеличения адаптационных резервов организма с целью минимизации отрицательного эффекта от гипоксии, как главного лимитирующего фактора жизни в условиях высокогорья.
В связи с этим, нами была проведена серия исследований с целью определения динамики ЧСС неадаптированных к гипоксии лиц в условиях высокогорья (3500 метров над уровнем моря) и изучение возможности коррекции возникающих при этом сдвигов с помощью импульсно-гипок-сических адаптаций и импритинг-технологии «Сфигмотон" — модели электроакустических сигналов (ЭАС) пульса тренированного человека. Раннее проводились исследования по изучению влияния этой модели на значение ЧСС в условиях среднегорья [2, 3].
ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В работе приняли участие сотрудники и студенты кафедры физиологии человека и животных биологического факультета КБГУ и научно-исследовательской лаборатории КБГУ-РАН «Биофизика нейроинформационных технологий» в количестве 30 человек (количество измерений п=450), средний возраст которых составил 20−22 года. Все участники исследования были разделены на 2 группы по 15 человек в каждой. Первая группа (контрольная) не подвергалась воздействию изучаемой модели пульса. Вторая группа (опытная) в течение 10 дней подвергалась 5-минутному воздействию ЭАС «Сфигмотон». Импульсно-гипоксические сеансы были общими для обеих групп. У всех участников исследования ЧСС регистрировалась с помощью метода пуль-соксиметрии на установке Элокс-01М2.
Исследование динамики ЧСС проводилось в КБР в следующих условиях: г. Нальчик (512м) ^ на Эльбрусе поляна Азау-1 (2300м) ^ станция «Мир» (3500м, высокогорная гипоксия) ^ на спуске поляна Азау-2 ^ г. Нальчик.
Таким образом, участники исследования подвергались действию высокогорной гипоксии в импульсном режиме с частотой 1 раз в день и амплитудой от 512 до 3500 метров относительно уровня Балтийского моря. С учетом этого обстоятельства результаты исследования имеют большое социально-практическое значение, т.к. ежедневно тысячи туристов из разных регионов РФ и других стран именно в этом еще неизученном режиме подвергаются действию высокогорной гипоксии на Эльбрусе.
Полученные данные подвергались статистической обработке с помощью пакета программ SPSS v. 13.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
На 1-й день исследования средние фоновые значения ЧСС (г. Нальчик, 512м) в контрольной группе составили 78,98±0,45 уд/мин, в группе опыта-73,94±0,42 уд/мин (рис. 1). Такие значения ЧСС соответствуют физиологической норме. После подъема на высоту 3500 метров над уровнем моря (станция «Мир») в обеих группах происходит достоверное увеличение ЧСС: в контрольной группе ее значение возрастает в среднем до 94,49±0,88 уд/мин, а в группе опыта, которая подвергалась действию Сфигмотона, — до 88,48±0,96 уд/мин.
На 3-й день исследования фоновые значения ЧСС в контрольной группе составляют 81,16±0,38 уд/мин, а в группе опыта- 81,9±0,50 уд/мин, то есть находятся практически на одном уровне. На высоте 3500 м значение ЧСС участников группы контроля достигает 89,89±0,94 уд/мин, а группы опыта- 88,06±0,54 уд/мин.
На 5-й день исследования фоновые значения ЧСС на высоте 512 м в контрольной группе составляют 79,23±0,46 уд/мин, в группе опыта -80,14±0,75 уд/мин. После подъема на «Мир» наблюдается следующая динамика: в контрольной группе ЧСС достоверно возрастает до 94,20± 0,79 уд/мин, а в группе опыта только до 87,06±0,62 уд/мин.
На 7-й день фоновые значения ЧСС составляют 79,96±0,52 уд/мин в контрольной группе и 74,29±0,24 уд/мин в группе опыта. На высоте 3500 м в контрольной группе наблюдается достоверное повышение ЧСС до 93,37±0,53 уд/мин. В группе опыта на этой же высоте ЧСС повышается до 87,44±0,62 уд/мин.
В последний 9-й день исследования фоновые значения в контрольной группе составляют 77,60±0,40 уд/мин, в группе опыта- 76,09±0,28 уд/ мин. После подъема на «Мир» наблюдается повышение ЧСС до 90,55±0,75 уд/мин в контрольной группе и до 90,62±0,57 уд/мин в группе опыта.
Таким образом, на высоте 3500 м за 9 дней исследования наблюдаются следующие колебания ЧСС участников исследования: По сравнению со значениями в 1 день (контроль-94,49±0,88 уд/мин, опыт-88,48±0,96 уд/мин), на 3-й день в контрольной группе наблюдается снижение (р& lt-0,05) ЧСС до 89,98±0,94 уд/мин. В это время в группе опыта значение ЧСС практически не меняется и составляет 88,06±0,54 уд/мин. На 5-й день исследования происходит достоверное (по отношению к предыдущему дню) повышение ЧСС до 94,20±0,79 уд/мин в группе контроля, ЧСС участников группы опыта снижается (р& gt-0,05) до 87,06±0,62 уд/мин. На 7-й день ЧСС участников контрольной группы снижается до 93,37±0,53 уд/ мин. В это время в группе опыта ЧСС практически не меняется (87,44±0,62 уд/мин). На 9-й день ЧСС в
100 95 90
? 85 U
У 80
Ег
75 70
* *
*
* *

______
:
V …
1 день 3 день 5 день 7день
Дни исследования
*-р& lt-0,05 по сравнению с фоном
9день
— гр. контроля (фон) гр. контроля (Мир)
— гр. опыта (фон) -гр. опыта (Мир)
Рис. 1. Динамика ЧСС под влиянием гипоксии и Сфигмотона в г. Нальчик (фон) и на станции «Мир»
группе контроля снижается до 90,55±0,75 уд/мин, а в группе опыта возрастает до 90,62±0,57 уд/мин.
Средние фоновые значения ЧСС участников контрольной группы на высоте 512 метров над уровнем моря (г. Нальчик) за все 10 дней исследования составляли 79,23±0,46 уд/мин. Во второй группе на той же высоте среднее значение ЧСС равнялось 80,72±0,56 уд/мин (рис. 2). Полученные в обеих группах значения ЧСС соответствовали физиологической норме, характерной для жителей средне- и высокогорья.
При подъеме на высоту 2300 метров (Азау-1) в контрольной группе произошло достоверное (р& lt-0,05) увеличение ЧСС участников исследования в среднем до 84,31±0,42 уд/мин. В группе опыта, которая до восхождения подверглась действию ЭАС «Сфигмотон», на данной высоте произошло повышение ЧСС до 85,07±0,51 уд/мин.
На высоте 3500 метров происходило достоверное (р& lt-0,05) увеличение ЧСС как в группе контроля, так и в группе опыта. На этом этапе в контрольной группе ЧСС составляла в среднем 92,52±0,78 уд/мин, а в группе опыта- 88,33±0,66 уд/мин. Полученные сдвиги объясняются тем, что на высоте 1500−3500 м становится ощутимым влияние кислородного голодания. В организме наблюдаются реакции, направленные на усиление деятельности компенсаторных механизмов систем дыхания и кровоснабжения — учащение дыхания и ЧСС. Однако, в группе опыта, которая подвергалась воздействию модели «голоса» пульса происходило меньшее (по сравнению с контрольной группой) напряжение данных механизмов.
Далее показатели снимались повторно на спуске. На высоте 2300 м (Азау-2) значение ЧСС в группе контроля оказалось выше, чем было
перед подъемом- 88,40±0,55 уд/мин в то время, как в группе опыта оно снизилось до 83,06±0,47 уд/мин, что достоверно меньше значения на этой же высоте во время подъема.
По возвращении в г. Нальчик, ЧСС в группе контроля осталась достоверно выше первоначального фонового и составила в среднем 81,91±0,67 уд/мин. В группе опыта в этих условиях произошло достоверное снижение ЧСС по сравнению с фоном в среднем до 64,45±0,44 уд/мин. Полученные данные могут свидетельствовать об адаптационном эффекте действия «Сфигмотона», на основе которого открывается путь к созданию нового неинвазивного и эффективного способа повышения устойчивости организма к высокогорной гипоксии.
Таким образом, в условиях высокогорной гипоксии происходило увеличение частоты сердечных сокращений у всех участников исследования: в группе контроля- с 79,23±0,46 уд/мин на высоте 512 м до 92,52±0,78 уд/мин на высоте 3500 м, в группе опыта — с 80,72± 0,56 уд/мин до 88,33±0,66 уд/мин. При этом сдвиги ЧСС участников группы опыта имели достоверно меньший диапазон, чем в группе контроля. Полученные данные говорят о том, что воздействие «Сфимотона» помогает организму с меньшими энегрозатратами адаптироваться к условиям высокогорной гипоксии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Агаджанян Н. А., Кислицкий А. Н. Горный климат, спорт и здоровье / Н. А. Агаджанян, А. Н. Кислицкий. Москва-Сочи, 2005. 141 с.
2. Арахова Ф. М., Пшикова О. В. Динамика сатурации кислорода и частоты сердечных сокращений человека под влиянием сфигмотона // XXII съезд Физио-
х
а
§
и и V
95
85
? 75
65
55
*-р& lt-0,05
Нальчик
Азау-1
Мир Высота
Азау-2 Нальчик
гр. контроля ¦гр. опыта
Рис. 2. Динамика среднего значения ЧСС в контрольной и опытной группе под воздействием гипоксии и ЭАС «Сфигмотон»
логического общества имени И. П. Павлова: Тезисы докладов. Волгоград: Изд-во ВолгГМУ, 2013. С. 33
3. Арахова Ф. М. Коррекция состояния здоровья с помощью «голоса» пульса // Сб. матер. конфер «Наука и современность-2014». Новосибирск, 2014. С. 21−24.
4. Баевский Р. М. Анализ вариабельности сердечного ритма в космической медицине / Р. М. Баевский // 2002. Т. 28, № 2. С. 70−82.
5. Волокитина Т. В. Вариабельность сердечного ритма у детей младшего школьного возраста / Т. В. Волокитина, А. В. Грибанов. Архангельск: Поморский государственный университет, 2004. 194 с.
6. Гудков А. Б. Влияние специфических факторов заполярья на функциональное состояние организма
человека /А.Б. Гудков, Н. Ю. Лабутин // Экология человека. 2000. № 2. С. 18−20.
7. Шаов М. Т. Адаптационные изменения сердечнососудистой системы человека под влиянием природных ан-тигипоксантов// Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 2004. Т. 90. № 8. С. 260.
8. Malliani A. Cardiovasculuar neural regulation explored in the frequency domain / A. Malliani, M. Pagani, F. Lombardi// Circulation. 1991. Vol. 84. P. 482−492.
9. Shaov M.T., Pshikova O.V., Khashkhozheva D.A. Action of neuroinformation signals on indicators of cardiovascular system and the total RNA // British Journal of Science, Education and Culture. 2014. № 1 (5).V.3. P. 33−37.
CHANGES IN HEART RATE AT HIGH ALTITUDES UNDER THE INFLUENCE OF IMPULSE HYPOXIA AND FREQUENCY PULSE MODEL SFIGMOTON
© 2015 F.M. Arakhova1, O.V. Pshikova1, M.T. Shaov1, H.A. Kurdanov2
1 Kabardino-Balkarian State University named after H.M. Berbekov, Nalchik 2 Center for Medical and Environmental Research — Branch of the State Scientific Center of the Russian Federation — Institute for Biomedical Problems, Russian Academy of Sciences, Nalchik
This article examines the impact of high-altitude hypoxia and electro-acoustic signals model of pulse on the dynamics of heart rate at an altitude 512−3500 meters. Keywords: hypoxia, adaptation, heart, pulse, sound, the highlands
Arakhova Farida Martinovna, Post Graduate Student of Department of Human andAnimals Physiology ofKabardino-Balkarian State University. E-mail: faridey@mail. ru Pshikova Olga Vladimirovna, Doctor of Biological Sciences, Department of Human and Animal Physiology of Kabardino-Balkarian State University. E-mail: olgapshikova@mail. ru Shaov Mukhamed Talibovich, Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of the Department of Human and Animal Physiology of Kabardino-Balkarian State University. E-mail: shaov_mt@mail. ru
Kurdanov Hussein Abukaevich, Doctor of Medical Sciences, Professor, Honored Worker of science, Head of the Kabardino-Balkarian branch of the Russian State Research Center Institute of Biomedical Problems of RAS. E-mail: kurdanov@yandex. ru

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой