Региональные особенности морфофункциональных перестроек и аллостатической нагрузки у европеоидов - уроженцев различных поколений Северо-Востока России тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.01, доктор наук Аверьянова Инесса Владиславовна

• Аверьянова Инесса Владиславовна
• доктор наук
• 2021

Оглавление диссертации доктор наук Аверьянова Инесса Владиславовна

Введение

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ЮНОШЕЙ - ПОСТОЯННЫХ ЖИТЕЛЕЙ СЕВЕРА

1.1. Понятие конституции и соматотипа, физическое развитие. Современные тенденции физического развития

1.2. Современные представления о функционировании сердечно-сосудистой системы

и перестройках вариабельности сердечного ритма при проживании в северных условиях

1.3. Биохимические особенности морфофункционального статуса и рациона питания человека на Севере

1.4. Особенности морфофункциональных перестроек коренных и пришлых популяций жителей Севера

1.5. Роль нагрузочных функциональных проб при оценке адаптационных и морфофункциональных показателей у человека в экстремальных условиях окружающей среды

1.6. Современные подходы к оценке аллостатической адаптивной нагрузки на организм

в экстремальных природно-климатических условиях жизнедеятельности

Глава 2. ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Контингент обследуемых лиц

2.2. Оценка физического развития

2.3. Оценка сердечно-сосудистой системы и газового метаболизма в состоянии покоя

2.4. Оценка биохимического профиля и типа питания

2.5. Использование активной ортостатической пробы и дыхания в замкнутом пространстве для оценки функционального состояния организма

2.6. Методы статистического анализа

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Региональные и этнические особенности морфофункционального состояния молодых жителей Севера

3.1.1. Возрастная динамика физического развития, соматометрических и морфофункциональных показателей юношей Магаданской области

3.1.2. Конституциональные индивидуально-типологические особенности физического развития, показателей сердечно-сосудистой системы, газообмена и биохимического профиля

у юношей Магаданской области

3.1.3. Этнические особенности морфофункциональных перестроек у юношей Северо-Востока России

3.1.4. Влияние сезонных факторов различных климатогеографических зон Северо-Востока

на функциональное состояние организма

3.1.5. Ретроспективное и современное состояние физического развития и основных характеристик гемодинамики юношей-европеоидов - уроженцев Магаданской области

3.2. Оценка аллостатической нагрузки на организм жителей приморской и внутриконтинентальной климатических зон Северо-Востока России при различных функциональных пробах

3.2.1. Особенности перестроек кардиогемодинамики и ВСР у европеоидов - уроженцев 1-2-го поколения при активной ортостатической пробе

3.2.2. Аллостатическая нагрузка на сердечно-сосудистую систему при активной ортостатической пробе у юношей-европеоидов - постоянных жителей различных климатических зон Магаданской области

3.2.3. Особенности перестроек кардиогемодинамики и газообмена у европеоидов - уроженцев различных поколений в ответ на пробу с ререспирацией

3.2.4. Аллостатическая нагрузка на систему газообмена и гемодинамики при пробе с ререспирацией у юношей-европеоидов - постоянных жителей различных климатических зон Магаданской области

3.3. Морфофункциональные перестройки у юношей-европеоидов - укорененных уроженцев различных поколений из числа постоянных жителей Северо-Востока России

3.3.1. Особенности морфофункциональных характеристик юношей-мигрантов и укорененных европеоидов 1-3-го поколения жителей приморской зоны Магаданской области

3.3.2. Перестройки вентиляторных показателей внешнего дыхания и энергогазообмена

у юношей различных поколений - уроженцев Магаданской области

3.3.3. Перестройки липидно-углеводного обмена уроженцев различных поколений Магаданской области

3.3.4. Сравнительные особенности морфоф\ нкциональных характеристик уроженцев различных поколений континентальной и приморской зоны Магаданской области

Заключение

Выводы

Список сокращений

Список литературы

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Региональные особенности морфофункциональных перестроек и аллостатической нагрузки у европеоидов - уроженцев различных поколений Северо-Востока России»

Введение

Актуальность. В ряде нормативных правительственных актов: «Основы государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 года и дальнейшую перспективу», утвержденных Президентом Российской Федерации от 18 сентября 2008 г. № Пр-1969 (Основы..., 2008); в постановлении Правительства Российской Федерации от 31.08.2000 г. № 1202-р «Концепция охраны здоровья населения Российской Федерации» указывается необходимость изучения состояния здоровья и среды обитания человека, проживающего в различных регионах страны (Распоряжение..., 2000). В настоящее время принята Стратегия развития Арктической зоны РФ и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 г. (Указ Президента РФ № 645 от 26.10.2020 г., где в разделе V одним из важных этапов и результатов реализации Стратегии должна стать «разработка технологий сбережения здоровья и увеличение продолжительности жизни населения Арктической зоны...» (Указ..., 2020). При этом в продолжение ранее разработанной стратегии (Стратегия..., 2013) и во вновь принятом документе подчеркивается, что одним из основных рисков и угроз при освоении Арктики и Припо-лярья выступают «экстремальные природно-климатические условия, крайне низкая плотность населения, отрицательные демографические процессы, отток трудовых ресурсов». Отмечается, что для надежного функционирования систем жизнеобеспечения, решения задач обороны и производственной деятельности в Арктике необходим высокий уровень фундаментальных и прикладных научных исследований, «... обеспечение высокого качества жизни и благосостояния населения Арктической зоны Российской Федерации» (Указ..., 2020). В связи с этим разработке региональных функциональных характеристик состояния здоровья молодых лиц из числа укорененных европеоидов - уроженцев Крайнего Севера и аборигенных жителей должно уделяться особое внимание.

На современном этапе становится вполне очевидным, что стратегия и тактика здравоохранения и соответствующего развития медицинской науки должны в полном объеме учитывать своеобразие климатогеографических особенностей той территории, на которой проживает и осуществляет трудовую деятельность население (Гудков, Попова, 2012). Несомненно, что климатические характеристики Севера и особенно Северо-Востока России от 60° с. ш. определяются многими исследователями как дискомфортные и экстремальные (Казначеев, 1980; Авцын и др., 1985; Агаджанян, Петрова, 1996; Агаджанян и др., 1997; Гудков и др., 20126; Чащин и др., 2014; Солонин и др., 2015; Солонин, 2019). Совокупность экстремальных факторов предъявляет организму значительные требования, вынуждая его использовать физиологические функциональные резервы, дополнительные социальные, биологические и техногенные средства защиты от неблагоприятных факторов окружающей среды (Шг^атакл, 1998;

Шз1кко е! а1., 2001). Несмотря на успехи в создании технических средств защиты от факторов внешней среды, человек по-прежнему уязвим перед суровым могуществом Арктики и приарктических регионов, что определяет два важных аспекта этой проблемы: 1) изменение структуры жителей северных популяций по конституциям, психотипам, адаптивным типам -результат естественного отбора людей; 2) в плате за адаптацию, проявляющуюся в снижении функциональных резервов и работоспособности на организменном уровне и продолжительности жизни - на популяционном (Кривощеков, 2016).

В долгосрочной комплексной программе «Стратегия социально-экономического развития Дальнего Востока и Байкальского региона на период до 2025 года», утвержденной Правительством РФ 28 декабря 2009 г., № 2094-р (Стратегия..., 2009), предусмотрено дальнейшее комплексное хозяйственное освоение территории, что потребует привлечения и закрепления населения (Макаренко, 2013), что находит свое отражение в документах, обеспечивающих выполнение «Стратегии развития Арктической зоны РФ и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 г.» и предусматривающих увеличение численности населения на Северо-Востоке за 5 лет до 2341,2 тыс. чел. за счет восстановления военной и гражданской инфраструктуры.

В современных геополитических условиях делать ставку только на привлечение в условия Северо-Востока страны мигрантов делать нельзя и значительное внимание необходимо уделить закреплению укорененных популяций из числа уроженцев Севера. Термин «укорененные» применительно к уроженцам Севера из числа европеоидов был введен в научный оборот А. Л. Максимовым в 2008-2009 гг. (Максимов, 2006, 20096).

Несомненно, что обеспечить возможность полноценного существования человека в новых условиях может лишь определенная перестройка физиологических функций организма, в противном случае неизбежно ухудшение здоровья и рост числа хронических заболеваний (Койносов, 1993; Хаснулин, 2004; Старцева и др., 2007; Чащин и др., 2014).

В этом аспекте исследования студенческой молодежи весьма перспективны не только с учетом методических аспектов работы с организованными коллективами, но и как будущего высококвалифицированного трудового потенциала, а также с учетом того фактора, что молодежь является популяционным ресурсом, плохое состояние здоровья которого отрицательно отразится и на последующих поколениях (Байгужин, 2011; Сюпова, Халикова, 2013).

Степень разработанности исследования. Климатические условия Севера, такие как холод, сочетание колебаний температуры и атмосферного давления, высокой относительной и низкой абсолютной влажности, жесткого ветрового режима, значительных изменений солнечной активности, своеобразие поведения магнитных полей, резкой фотопериодичности и выраженного УФ-дефицита обусловливают особую структуру климата северных регионов (Белишева, Кон-радова, 2005; Гудков и др., 2012а; Карпин, 2014), которая, несомненно, оказывает влияние на функциональное состояние организма, снижая его физиологические резервы и увеличивая «цену

адаптации», создавая большой риск нарушения или утраты здоровья населения (Агаджанян и др., 1998) на фоне сложной перестройки гомеостатических систем организма (Милованов, 1981; Хас-нулин, 2004, 2009).

В 70-80-е гг. прошлого столетия получил развитие донозологический подход к оценке состояния здоровья, подробно проанализированный в монографии «Прогнозирование состояния на грани нормы и патологии» (Баевский, 1979). В основу данного подхода легла теория адаптация и адаптивных возможностей организма, исходя из чего здоровье рассматривается как определенный уровень способности адаптированности к окружающей среде, а болезнь -как срыв адаптации. При этом снижение здоровья согласно данной теории является следствием снижения резервных возможностей организма. В монографии «Учение о здоровье и проблемы адаптации» авторы выделяют 4 уровня здоровья: «норма», «донозологическое состояние», «преморбидное состояние» и «болезнь» (Агаджанян и др., 2000).

В связи с этим особую значимость представляет изучение процессов формирования региональной нормы морфофункциональных показателей для жителей, проживающих в конкретных климатогеографических условиях Северо-Востока, что необходимо для оценки эколого-физиологического портрета различных групп населения. При этом Магаданская область и особенно Чукотский автономный округ (ЧАО), входящие в состав Дальневосточного федерального округа, - это типичный пример регионов с разной степенью экстремальности природно-климатических факторов и по уровням дискомфортности воздействия совокупности неблагоприятных условий окружающей среды (Максимов, 2006). Климат прибрежных районов отличается более теплой зимой и прохладным летом с ветрами, туманами и моросью. Внутренние районы области характеризуются резко континентальным климатом. В центральных районах области летом наиболее высокая температура июля достигает +36°С , при среднемесячной + 15°С, а зимой нередко опускается до -50...-57°С, достигая в отдельные годы в Сусума-не, Сеймчане -67°С. Однако если в континентальных районах средняя годовая скорость ветра составляет 2-3 м/с, то на побережье моря она может достигать 7 м/с. Максимальная скорость ветра в центральных районах области редко превышает 20 м/с, а на побережье Охотского моря иногда превышает 40 м/с (Якубович, 2002).

Известно, что юношеский возраст в онтогенетическом аспекте в соответствии с классификацией возрастной периодизации, принятой Международным симпозиумом по возрастной периодизации 1965 г. в Москве (Схема..., 1965), представляет собой период, когда заканчивается биологическое созревание человека и все морфофункциональные показатели достигают своих дефинитивных размеров. В этом возрастном периоде в основном заканчивается рост тела в длину, стабилизируется наступившая половая зрелость, энергетические затраты на единицу массы тела приближаются к показателям у взрослых (Филатов, Щедрина, 1996). Для этого момента характерна отработка взаимодействия различных звеньев физиологических систем и

взаимоотношения органов и систем (Лисова, 2002). Этот возрастной интервал (17-21 год) характеризуется наименьшим числом заболеваний, которые могли бы повлиять на морфофунк-циональные характеристики организма и структурно-метаболические параметры, именно этот период рассматривается как базовый для последующего сравнения показателей других возрастных групп (Мартыненко и др., 1988; Николаев, Шарайкина, 1990). В связи с этим весьма актуальным остается изучение функционального состояния организма именно на данной возрастной выборке, как модельной группе, позволяющей всесторонне изучать эффекты аллоста-тических нагрузок, физиологические резервы и здоровье при воздействии на человека экстремальных факторов окружающей среды.

Цель исследования. Изучить особенности адаптационных морфофункциональных, а также ряда биохимических перестроек организма юношей-северян, аборигенов и европеоидов из числа мигрантов и уроженцев различных поколений, проживающих в различных регионах Северо-Востока России. Определить маркеры степени аллостатической нагрузки и адаптированности у лиц с различными физиологическими резервами при проведении функциональных проб.

Задачи исследования:

1. Выявить региональные особенности и современные тенденции морфофункционального состояния юношей Магаданской области. Установить особенности возрастной динамики показателей физического развития, состояния сердечно-сосудистой системы, газообмена, биохимических характеристик в зависимости от индивидуально-типологических и этнических особенностей, разработать таблицы для региональной оценки базового морфофункционального состояния юношей Магаданской области в возрастной период от 17 лет до 21 года.

2. Провести сравнительный анализ функциональных показателей кардиогемодинамики, метаболических перестроек газообмена и углеводного профиля у постоянных молодых жителей Магаданской области (МО), приморской и континентальной зон проживания и Чукотского автономного округа (ЧАО).

3. Провести в ретроспективном и современном аспектах оценку физического развития и показателей гемодинамики, определить физиологические механизмы особенностей морфофункциональных перестроек организма мигрантов и уроженцев различных поколений европеоидов, постоянно проживающих в приморской и континентальной зоне Северо-Востока России.

4. Определить при различных функциональных пробах информативные маркеры аллостатической адаптивной нагрузки на организм в зависимости от природно-климатических особенностей региона проживания и индивидуальных типологических характеристик юношей - постоянных жителей МО и ЧАО и оценить региональные диапазоны нормы реакций показателей кардиогемодинамики.

5. Изучить особенности физиологических перестроек кардиогемодинамики, активности вегетативной регуляции, вентиляторных характеристик и энергообмена молодых уроженцев-европеоидов различных поколений, постоянных жителей Северо-Востока России.

6. Изучить среди уроженцев различных поколений Магаданской области основные характеристики биохимического профиля и ферментативной активности поджелудочной железы, а также особенности макронутриентного профиля современного рациона питания.

7. Провести в сравнительном аспекте изучение особенностей морфофункциональных перестроек у юношей - уроженцев сопоставимых поколений, но жителей различных климатических зон МО.

Научная новизна и теоретическая значимость работы. Впервые на Северо-Востоке России в МО и ЧАО проведено сравнительное комплексное изучение адаптивных морфо-физиологических перестроек функциональных систем организма укорененных жителей-европеоидов первого и последующих поколений относительно мигрантов и аборигенов с учетом их конституционных и этнических особенностей. Установлены современные характеристики физического развития юношей МО относительно данных 80-х гг. прошлого столетия и показано, что в современных условиях Северо-Востока идут процессы конвергентной адаптации, определяющей близость функциональных показателей укорененных европеоидов и аборигенных жителей, которые достоверно отличаются от значений у мигрантов и аборигенов конца прошлого столетия. На фоне различных функциональных проб выявлены интегральные маркеры выраженности аллостатической нагрузки при длительной адаптации к экстремальным условиям различных регионов Северо-Востока. Полученные результаты раскрывают и дополняют современное понимание физиологических механизмов адаптационных морфофункциональных перестроек у молодых аборигенных и укорененных популяций постоянных жителей Северо-Востока России, отражающихся в формировании конституционных особенностей морфосоматотипа, вегетативной регуляции и метаболических процессов, что, помимо фундаментального характера полученных знаний в области теории аллостаза и адаптации, несомненно, имеет и выраженное прикладное значение для сохранения здоровья и закрепления населения в условиях Крайнего Севера и Арктики.

Научно-практическая значимость работы. Результаты исследования являются теоретической базой и основой для разработки инвариант региональных нормативных показателей физического развития и морфофункционального состояния молодых жителей Северо-Востока России и могут использоваться в проведении региональных оздоровительных программ. Материалы диссертации внедрены в лекционный курс, практические и лабораторные занятия на кафедре физической культуры, спорта и основ медицинских знаний и кафедре общей (справка о внедрении от 16.02.2018 г.) и социальной педагогики Северо-Восточного государственного университета (г. Магадан). Представ-

ленные данные частично внедрены в курс лекций «Региональные особенности психофизиологического развития молодого поколения Магаданской области» в рамках реализации программ дополнительного профессионального образования и повышения квалификации педагогических кадров «Института развития образования и повышения квалификации педагогических кадров» (справка о внедрении от 20.03.2018 г.). Полученные результаты зарегистрированы в Федеральной службе по интеллектуальной собственности (РОСПАТЕНТ) в виде базы данных «Основные показатели соматометрии и сердечнососудистой системы у юношей 17-21 года из числа уроженцев-европеоидов и аборигенов - постоянных жителей Чукотского автономного округа», свидетельство № 2017621270 от 17.11.2017 г.

Методология и методы исследования. Методологическим подходом в решении поставленных задач явилось комплексное изучение морфофункциональных характеристик в состоянии покоя и при проведении функциональных проб уроженцев различных поколений в рамках одномоментного (поперечного) исследования. Работа выполнена с использованием лабораторных, инструментальных, аналитических и статистических методов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Современные тенденции адаптивных перестроек физического развития и функционального состояния сердечно-сосудистой системы молодых жителей Северо-Востока России характеризуются продолжающимися акселерационными изменениями ростовых процессов на фоне астенизации, дисгармонизации соматотипа и напряжения в деятельности системы кровообращения, включая специфические перестройки углеводного обмена, что в общей совокупности отдаляет морфофункциональные показатели организма от так называемого арктического адаптивного типа, но сближает при этом физиологические характеристики аборигенов и европеоидов, что проявляется в эффектах конвергентного типа адаптации.

2. Особенности морфофункциональных характеристик юношей Северо-Востока определяют диапазоны адаптивных перестроек физиологических показателей, которые можно рассматривать в качестве региональной нормы-реакции функциональных систем на действие экстремальных факторов различных природно-климатических зон Северо-Востока России. При этом у юношей, проживающих в различных природно-климатических зонах Магаданской области, наблюдаются различные паттерны сезонных адаптивных перестроек функциональных показателей.

3. Европеоиды - уроженцы одинаковых поколений, но различных климатогеографических зон Северо-Востока России отличаются по морфофункциональным показателям, при этом у лиц, проживающих в условиях континентальной зоны, адаптационные перестройки формируются в течение одного поколения относительно жителей приморской зоны, где процесс охватывает 2-е поколение.

4. Биохимические показатели углеводного обмена и характеристик функциональной ферментативной активности поджелудочной железы у юношей-аборигенов и европеоидов Северо-

Востока России в целом имеют схожие черты, обусловленные социально-экономическими особенностями в организации жизнедеятельности, и различия в функциональных границах своего этнического адаптивного метаболического профиля.

5. Функциональные показатели, отражающие степень аллостатической нагрузки, позволяют на фоне различных нагрузочных проб определять наиболее информативные маркеры адапти-рованности человека к сочетанному действию экстремальных условий окружающей среды, характерных для различных климатических зон Северо-Востока России.

Степень достоверности, внедрение и апробация работы. Достоверность результатов исследования подтверждается объемом фактического материала и использованием современных методов статистической обработки данных. Основные положения диссертации доложены на следующих всероссийских и международных конференциях и съездах: Всероссийской научно-практической конференции «Наука Северо-Востока России -начало века» (г. Магадан, 2005 г.); I всероссийской научно-практической конференции «Функциональное состояние и здоровье человека» (г. Ростов-на-Дону, 2006 г.); конференции, посвященной 75-летию академической науки на Дальнем Востоке (г. Магадан, 2007 г.); Межрегиональной конференции молодых ученых «Научная молодежь - Северо-Востоку России» (г. Магадан, 2007, 2008, 2010, 2012, 2014, 2016 г.); II Всероссийской молодежной научной конференции «Молодежь и наука на Севере» (г. Сыктывкар, 2226 апреля 2013 г.); Международном конгрессе медицины в космосе и экстремальных средах (5-th International Congress of Medicine in Space and Extreme Environments (ICMS), October 18-21 2010, Berlin, Germany); V Съезде Физиологов СНГ (г. Сочи - Дагомыс, 49 октября 2016 г.); XXI Съезде Физиологического общества им. И. П. Павлова (г. Калуга, 1925 сентября 2010 г.); XXIII Съезде Физиологического общества им. И. П. Павлова (г. Воронеж, 18-22 сентября 2017 г.); Международной конференции «Биологические проблемы Севера» (г. Магадан, 18-22 сентября 2018 г.); XIII Конгрессе антропологов и этнологов России (г. Казань, 2-6 июля 2019 г.); VII Всероссийской научной конференции с международным участием «Экологические проблемы северных регионов и пути их решения» (г. Апатиты, 16-22 июня 2019 г.); XX Национальном Конгрессе с международным участием «Экология и здоровье человека на Севере» (г. Якутск, 11-15 ноября 2019 г.); XXI Национальном Конгрессе с международным участием «Экология и здоровье человека на Севере» (г. Якутск, 18 ноября 2020 г.).

Личное участие автора. Участие в организации и проведении исследований: сбор, анализ и обработка полученных данных с интерпретацией полученных результатов и формированием выводов и заключений. Подготовка текстов научных публикаций, диссертации и автореферата.

Легитимность исследования. Подтверждена решением Регионального этического комитета при СВНЦ ДВО РАН (протокол № 004/013 от 10.12.2013 г.) и одобрена протоколом комиссии по биоэтике ФГБУН ИБПС ДВО РАН (№ 001/019 от 29.03.2019 г.).

Тема диссертационной работы утверждена на заседании Ученого совета НИЦ «Арктика» ДВО РАН от 16.04.2015 г. (протокол № 2).

Легитимность исследований подтверждена решением Ученого совета НИЦ «Арктика» ДВО РАН от 16.04.2015 г. (протокол № 2).

Окончательное название работы отредактировано на заседании Ученого совета НИЦ «Арктика» ДВО РАН от 20.12.2020 г. (протокол № 6).

Диссертационное исследование выполнено в соответствии с планами НИР:

1. 2007-2009 гг. «Исследование адаптационных механизмов и взаимосвязей психофизиологических и висцеро-соматических систем организма пришлых и аборигенных популяций Северо-Востока России, проживающих в различных экосоциальных условиях при воздействии экстремальных факторов среды», № гос. per. 01200702067.

2. 2010-2012 гг. «Изучение внутри- и межсистемных перестроек адаптационных механизмов формирования региональных особенностей психофизиологического и соматоморфологиче-ского статуса у различных популяций уроженцев Северо-Востока России в зависимости от сезонных, климатогеографических и эколого-социальных факторов окружающей среды», № гос. per. 01201053976.

3. 2013-2015 гг. «Исследование сопряженности центральных и вегетативных регуляторных механизмов адаптационных перестроек метаболизма, системной и микроциркуляторной гемодинамики при воздействии на организм аборигенов и европеоидов - жителей различных климатических регионов, экстремальных факторов окружающей среды», № гос. per. 01201350161.

4. 2016-2021 гг. «Исследование физиологических механизмов перекрестных адаптаций (гипоксия, холод, гиперкапния) и их следовых реакций у человека в целях отбора и прогноза его работоспособности в экстремальных природно-климатических и техногенных условиях окружающей среды», № гос. per. 115092810025.

Работы выполнены при финансовой поддержке:

1. «Влияние природно-климатических факторов на сезонную динамику функционального статуса жителей Магаданской области» (Проект ДВО РАН № 09-III-A-06-226), 2009-2011 гг., руководитель.

2. «Адаптивный профиль метаболических и морфофункциональных характеристик у мигрантов, адаптантов и аборигенов Магаданской области» (Администрация Магаданской области, грант Губернатора), 2014 г., руководитель.

3. Программа Президиума РАН и ДВО РАН «Фундаментальные науки - медицине» № 12-1-П7-01 «Исследование прогностической информативности характеристик изменения структуры кардиоритма при конвергентном типе адаптации у аборигенных и европеоидных популяций Северо-Востока России, разработка региональных нормативов оценки здоровья здоровых уро-

женцев Крайнего Севера с учетом особенностей микроэлементного состояния организма» (Проект 2012-2014 гг.), исполнитель.

4. Проект фундаментальных исследований Президиума РАН «Поисковые фундаментальные научные исследования в интересах развития Арктической зоны Российской Федерации» по теме: «Разработка унифицированных социально-экономических и медико-биологических критериев оценки дискомфортности окружающей среды и состояния адаптированности жителей циркумполярных и арктических регионов» на 2014-2017 гг., исполнитель.

5. «Оценка фактического типа питания и гормональной регуляции углеводного обмена как основных факторов нарушения биохимического профиля молодых жителей Магаданской области» (Администрация Магаданской области, грант Губернатора), 2017 г., руководитель.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Научные положения диссертации соответствуют паспорту специальности 03.03.01 - физиология, в частности, п. 3 «Исследование закономерностей функционирования основных систем организма (нервной, иммунной, сенсорной, двигательной, крови, кровообращения, лимфообращения, дыхания, выделения, пищеварения, размножения, внутренней секреции и др.)» и п. 8 «Изучение физиологических механизмов адаптации человека к различным географическим, экологическим, трудовым и социальным условиям».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 125 печатных работ, в том числе 61 - в изданиях списка ВАК МОиН РФ, 48 - в научных журналах, индексируемых в WoS, Scopus, PubMed.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 249 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания организации и методического обеспечения исследования, главы собственных исследований, выводов. Список цитируемой литературы содержит 582 источников, из которых 321 на русском и 261 на иностранных языках. Текст иллюстрирован 48 таблицами и 16 рисунками

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

И ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ЮНОШЕЙ -ПОСТОЯННЫХ ЖИТЕЛЕЙ СЕВЕРА

1.1. Понятие конституции и соматотипа, физическое развитие. Современные тенденции физического развития

Физическое развитие подрастающего поколения, его уровень и гармоничность могут служить критерием адаптированности к условиям окружающей среды, благополучия и жизнеспособности нации, качества ее генофонда.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Аверьянова Инесса Владиславовна, 2021 год

а и О

1975 г.

1991 г.

2005 г.

2009 г.

2015 г.

2019 г

Рисунок 9 - Динамика окружности грудной клетки у юношей-европеоидов (1) и юношей-аборигенов (2) за изучаемый период (р<0.001, Б- критерий Фишера)

юношей. По мнению авторов (Соколов, Гречкина, 2005), увеличение длины тела за счет повышения относительной длины ног связано с нарушением эволюционно сложившегося гормонального баланса (в частности, снижением содержания андрогенов в пубертатный период).

Анализ ИП, отражающего крепость телосложения, выявил значимое увеличение этого показателя у испытуемых, обследованных в 2009 г., что указывает на астенизацию соматотипа, тог-

Таблица 31 - Показатели физического развития у юношей г. Магадана в период с 2005 по 2019 г. (над чертой - юноши-европеоиды, под чертой - юноши-аборигены), (М±т)

Показатель Год исследования Уровень значимости различий между изучаемыми показателями

2005 г. (1) 2009 г. (2) 2015 г. (3) 2019 г. (4) 1-2 2-3 3-4 1-4

Масса тела, кг 68,0±0,6* 70,2±0,7* 71,3±0,5* 73,9±0,9* р < 0,05 р = 0,20 р < 0,01 р <0,001

59,2±0,5 59,4±0,6 68,3±0,7 70,1±0,8 р = 0.7У р < 0,001 р = 0,09 р <0,001

Длина тела, см 178,2±0,4* 179,4±0,4* 180,1±0,4* 180,9±0,7* р < 0,05 р = 0,21 р = 0,36 р <0,001

169,1±0,6 170,3±0,2 175,2±0,4 176,4±0,8 р < 0,05 р < 0,001 р = 0.18 р <0,001

Окружность грудной клетки, см 91.410,3* 89,8±0,6* 93,2±0,3* 94,8±0,9* р = 0.19 р < 0,001 р = 0,09 р <0,001

88,1±0,1 87,2±0,3 89,1±0,5 91,4±0,6* р = 0,29 р <0,01 р < 0,01 р <0,001

ПТ,% 91,0±0,3* 93,8±0,5* 94,0±0,4 95,6±0,7 р < 0,001 р = <',75 р < 0,05 р <0,001

88,5±0,4 88,7±0,5 93,8±0,6 94,6±0,5 р = 0.75 р < 0,001 р = 0,30 р <0,001

ИП, усл. ед. 20,7±0,8* 22,0±0,9* 19,3±0,5 13.2t0.8 р = 0,47 р < 0,05 р <0,001 р <0,001

23,4±1,0 23,8 ±0,9 20,7 ±0,5 16,2±0,7 р = 0,76 р <0,01 р <0,001 р <0,001

Примечание: Звездочкой отмечены этнические различия в каждом изучаемом периоде.

да как в более поздних периодах исследования было отмечено увеличение крепости телосложения (снижение индекса Пинье).

Анализ распределения юношей по типам конституции в трех этапах исследования представлен в табл. 32. Так, выявлена тенденция увеличения встречаемости астенического типа конституции за счет снижения в выборке доли юношей с нормостеническим и гиперстеническим соматотипом у юношей двух этнических групп, обследованных в 2009 г. (уроженцы 90-х гг. прошлого столетия), тогда как в группе обследованных в 2019 г. (уроженцы 2000-х гг. нашего столетия) отмечается увеличение лиц с нормостеническим типом конституции как среди юношей-европеоидов, так и в группе молодых людей из числа аборигенного населения Севера. Анализируя временной период с 1975 по 2019 г., необходимо отметить выраженное увеличение следующих показателей: длины тела (на 12,8 см), массы тела (на 6,4 кг) в группе юношей-аборигенов. В группе юношей-европеоидов столь выраженной динамики соматометрических показателей за аналогичный период изучения отмечено не было (длина тела увеличилась на 6,7 см, прирост массы тела составил 5 кг). В целом за рассматриваемый 45-летний отрезок времени в группе юношей-аборигенов длина тела увеличилась на 12,8 см, тогда как в группе европеоидов лишь на 6,7 см. Показатель массы тела в группе европеоидов увеличился на 5 кг с одновременным увеличением показателя ОГК на 3,7 см. В группе же аборигенов показатели динамики массы тела и ОГК имели разнонаправленный характер: со снижением их величин к 2009 г. и с увеличением к 2019 г. исследования. По данным Р. Т. Katzmarzyk и W. R. Leonard (1998), в период с 1969 по 1989 г. у юношей и девушек аборигенного населения Севера США, Канады и Сибири акселерационные изменения проявились очень слабо: произошло лишь небольшое увеличение длины тела, что авторы связывают со стабильностью размеров тела в арктических популяциях, обусловленных генетической их детерминацией и представляющих особый вариант адаптивной нормы. В то же время в работах А. И. Козлова с соавторами (2009), проводивших исследования в условиях Кольского Заполярья с 1995 по 2005 г., у детей всех этнических групп региона произошла прибавка в длине тела. Полученные данные свидетельствуют о возрас-

Таблица 32 - Распределение юношей двух этнических групп по типам конституции за изучаемый период

2004 г. 2009 г. 2019 г. (уроженцы 2000-х гг.)

Тип конституции (уроженцы 80-х гг. прошлого столетия) (уроженцы 90-х гг. прошлого столетия)

Аборигены

Астенический 40% 56% 33%

Нормостенический 41% 30% 41%

Гиперстенический 19% 14% 26%

Европеоиды

Астенический 38% 51% 30%

Нормостенический 42% 36% 38%

Гиперстенический 20% 13% 32%

тании астенизации телосложения современных юношей Северо-Востока России за прошедшие 45 лет, в большей степени выраженной в группе юношей-аборигенов.

В целом за рассматриваемый период (1975-2019 гг.) юноши-аборигены Северо-Востока характеризуются высокими темпами прироста длины тела, осуществляющимися по большей части увеличением относительной длины ног, что в свою очередь ведет к формированию непропорционального соматотипа обследуемых современных юношей-аборигенов. Проведенные исследования показали, что для юношей г. Магадана вне зависимости от этнической принадлежности характерны продолжающиеся активные акселеративные процессы с признаками дисгармоничности развития (увеличение длины ног). При этом для группы юношей 2009 г. обследования (уроженцы 90-х гг. прошлого столетия) общие закономерности изменчивости физического развития проявляются увеличением числа юношей с астеническим типом конституции (50% и более), что следует характеризовать как грацилизацию телосложения и в целом как проявление негативных тенденции в уровне физического развития у молодых людей, проживающих в экстремальных климатогеографических условиях Северо-Востока России. Подобные явления в изменениях морфологического статуса современных молодых людей описаны рядом зарубежных и отечественных авторов, причем указывается, что характерным является увеличение вертикальных параметров и уменьшение горизонтальных, объемных (Щедрин, 2001; Оазвег, 2001; ОоЫке, 2009). Тогда как в группе юношей, обследованных в 2019 г. (уроженцы 2000-х гг.), на фоне продолжающихся приростов основных показателей физического развития (длины тела, массы тела, окружности грудной клетки) отмечается увеличение крепости телосложения, что обусловлено увеличением в выборке юношей-нормостеников и снижением доли лиц с астеническим соматотипом. В целом выявленные нами изменения соматометрических показателей (увеличение вертикальных параметров) отдаляют представителей аборигенного населения Севера от классического соматотипа представителей «арктического адаптивного типа» и приближают к телосложению и морфофункциональному статусу к укорененным юношам-европеоидам Северо-Востока России.

Анализ динамики показателей сердечно-сосудистой системы в период с 2004 по 2019 г. у юношей двух этнических групп представлен на рис. 10 и 11. Полученные данные указывают на то, что за изучаемый период времени (2004-2019 гг.) выявлена статистически значимая динамика систолического и диастолического артериального давления, а также частоты сердечных сокращений как в группе юношей-европеоидов, так и у молодых людей из числа аборигенного населения Магаданской области. Причем следует отметить, что обследованные в 2004, 2005 и 2007 г. юноши-европеоиды (уроженцы 80-х гг.) не различались по значениям артериального давления, тогда как молодые люди, обследованные в 2009, 2010, 2015 г. (уроженцы 90-х гг.), характеризовались значимо более высокими показателями САД.

135 13» 125 120 115 110 105 100 95 О0 85 80 75 70 65 60

САД, мм рт.ст.

ДАД, мм рт.ст.

ЧСС, уд./мин

□ 2004 г.

□ 2005 г.

□ 2007 г.

В 2009 г.

2010 г.

2015 г.

2019 г

Рисунок 10 - Динамика основных показателей сердечно-сосудистой системы в группе юношей-европеоидов за изучаемый период (р<0.001, Б- критерий Фишера)

САД, мм рт.ст.

□ 2005 г.

ДАД, мм рт.ст. □ 2008 г. 1 2012 г.

ЧСС, уд 'мин

2019 г.

Рисунок 11 - Динамика основных показателей сердечно-сосудистой системы в группе юношей-аборигенов за изучаемый период (р<0.001, Б- критерий Фишера)

Аналогичная тенденция отмечена относительно показателей диастолического артериального давления. Так, у молодых людей, обследованных в 2004, 2005 и 2007 г., показатели находились в среднем в пределах от 75,2 до 76,7 мм рт. ст., тогда как начиная с 2009 г. в группе европеоидов уже превышали значение 80 мм рт. ст. В 2019 г. обследования (уроженцы 2000-х гг.) было отмечено снижение систолического и диастолического артериального давления, а также ЧСС в группе юношей из числа европеоидного населения Магаданской области.

Так, в период с 2004 по 2010 г. уровень систолического артериального давления в среднем в группе юношеского возраста увеличился на 8-10 мм рт. ст., а уровень диастолического артериального давления - на 5-6 мм рт. ст., со снижением в 2019 г. обследования. При этом необходимо подчеркнуть, что юноши-европеоиды г. Магадана (уроженцы 90-х гг. прошлого столетия), характеризуются значимо более высокими показателями артериального давления относительно сверстников, обследованных в 1990-х (Соколов, Гречкина, 2003) и в 2001 г. (Соколов, Гречкина, 2004). Так, у юношей, проходивших обследование в 1990 г., в среднем в группе уровень систолического артериального давления составил 123,0^ 2.1 мм рт. ст., а диастолического - 78,0± 1,4, тогда как у молодых людей, обследованных в 2001 г., эти показатели соответственно составляли 122,3± 1,30 и 76,0±0,6 мм рт. ст.

Аналогичная тенденция отмечается и в группе юношей из числа аборигенного населения нашего региона, у которых в 2012 г. обследования (уроженцы 90-х гг.) отмечались самые высокие показатели сердечно-сосудистой системы со снижением в группе обследования в 2019 г. (уроженцы 2000-х гг.) (см. рис. 11).

В целом можно указать, что за изучаемый период (15 лет) отмечается разнонаправленный характер динамики основных показателей сердечно-сосудистой системы в зависимости от года проведения обследования (десятилетия рождения юношей). Подчеркнем, что юноши, обследованные с 2009 по 2015 г. (уроженцы 90-х гг.), двух этнических групп по современной классификации могут быть отнесены в группу с высоким нормальным артериальным давлением (ВНАД). При этом показатели диастолического артериального давления у всех обследуемых юношей находятся в пределах физиологической нормы, что, видимо, является компенсаторным механизмом, направленным на поддержание оптимального уровня ударного и минутного объема кровообращения, на фоне высокого общего периферического сопротивления сосудов.

В настоящее время на основании многочисленных популяционных исследований доказано, что риск развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) увеличивается пропорционально повышению артериального давления, начиная с 115/75 мм рт. ст., которые рассматриваются как нормальные (Профилактика..., 2004). Вместе с тем имеются данные, указывающие, что у лиц с ВНАД риск развития ССЗ в 1,5 раза выше, чем у их сверстников с нормальным артериальным давлением (Уавап й а1., 2001). В целом необходимо подчеркнуть, что юноши, обследованные в 2019 г. (уроженцы 2000-х гг. нашего столетия), характеризовались оптимизацией в регуляции си-

стемы кровообращения, что проявляется значимым снижением систолического и диастолическо-го артериального давления.

Таким образом, установленные нами изменения показателей кардиогемодинамики на фоне ухудшения физического развития и астенизации соматотипа оказались в большей степени выражены у юношей, родившихся в 90-х гг. прошлого столетия, когда пресс экстремального влияния природно-климатических и социально-экономических факторов Севера был наиболее выраженным и оказывал негативное воздействие на функциональные системы, начиная с перинатального и последующих периодов онтогенеза организма уроженцев-европеоидов, постоянных жителей Магаданской области. При этом юноши, обследованные в 2019 г. (уроженцы 2000-х гг. нашего столетия), характеризуются оптимальными показателями физического развития и сердечно-сосудистой системы.

3.2. Оценка аллостатической нагрузки на организм жителей приморской и внутриконтинентальной климатических зон Северо-Востока России при различных функциональных пробах

3.2.1. Особенности перестроек кардиогемодинамики и ВСР у европеоидов -уроженцев 1-2-го поколения при активной ортостатической пробе

Учитывая современные тенденции популяционных процессов, характерные для северных территорий, мы частично исследовали особенности перестроек показателей функциональных резервов гемодинамики и ВСР при выполнении АОП уроженцами 1-го и 2-го поколения укорененных лиц, постоянных жителей Магаданской области

В этом исследовании приняли участие 106 юношей, из которых 32 - представители 0-го поколения (мигранты), 43 - 1-го поколения и 31 - представитель 2-го поколения, при этом все обследуемые имели в покое исходно нормоваготонический тип вегетативной регуляции.

В табл. 33 представлены основные показатели сердечно-сосудистой системы в состоянии лежа (фон) и в процессе выполнения активной ортостатической пробы (АОП) у юношей 0-го, 1-го и 2-го поколения. Из приведенных данных видно, что в состоянии лежа значимых межгрупповых различий относительно показателя САД и МОК выявлено не было, при этом более низкие величины ДАД, ЧСС были свойственны юношам 2-го поколения, тогда как значимо более высо-

Таблица 33 - Показатели сердечно-сосудистой системы в состоянии покоя и при выполнении АОП у юношей - уроженцев различных поколений постоянных жителей Магаданской области, (М±т)

Показатель Группа изучения Уровень значимости различий между группами

0-е поколение (1) 1-е поколение (2) 2-е поколение (3)

Фон 1-2 2-3 1-3

САД, мм рт. ст. 122,1x1.1* 122,2±0,8 122,8±0,7 р = 0,93 р = 0,56 р = 0,61

ДАД, мм рт. ст. 67,2±0,9* 62,3±0,7* 62,4±0,8* р<0,01 р = 0,86 р< 0,001

ЧСС, уд./мин 66,6±1,0* 66,1±0,9* 63,7±0,9* р = 0,70 р = 0,08 р < 0,01

УОК, мл 79,1±1,0* 82.1 .0.8* 83,7±0,8* р < 0,05 р = 0,12 р< 0.001

МОК, мл/мин 5279,8±Ю7,3* 5420,1±89,2* 5307,6±80,5* р = 0,32 р = 0,34 р = 0,82

ОПСС, дин2 с см*5 1436,5±22,4* 1333,6±20,7 1357,4±21,3* р < 0.01 р = 0,18 р < 0,05

АОГ

САД, мм рт. ст. 119,6±1,2 123,1±1,4 122,6±1,1 р < 0,05 р = 0,81 р < 0,05

ДАД, мм рт. ст. 78,3±0,7 76,2±0,7 76,0+0,8 р < 0,05 р = 0,84 р < 0,05

ЧСС, уд./мин 90,5±2,1 85,5±1,2 80,2±1,6 р < 0,05 р <0,01 р<0,01

УОК, мл 64,6±0,8 67,7±0,8 68,6±0,9 р <0,001 р = 0,49 р < 0,01

МОК, мл/мин 5847,2±150,2 5792,7±90,2 5581,5±98,3 Р = 0,75 р < 0,05 р = 0,08

ОПСС, дин2 с cftf 5 1335,5±29,5 1362,8±24,7 1447,7±37,7 р = 0,54 р <0,01 р < 0,05

Примечание: Звездочкой отмечены значимые различия показателей фон - АОП.

кие показатели ОПСС на фоне значимо низкого УОК были отмечены в группе мигрантов. Как показывают результаты исследования (табл. 33), юноши, представители 0-го, 1-го и 2-го поколения имеют ряд различий по основным характеристикам гемодинамики в состоянии лежа, что проявляется в статистически значимо более низких показателях диастолического артериального давления, частоты сердечных сокращений, а также общего периферического сопротивления сосудов в группе юношей 2-го поколения на фоне значимо более высоких значений ударного объема относительно лиц из числа мигрантов. Данные межгрупповые различия по основным показателям гемодинамики наблюдались при отсутствии значимых различий минутного объема крови.

При этом поддержание МОК на оптимальном уровне у юношей 0-го поколения достигалось за счет сосудистого (ОПСС) и хронотропного (ЧСС) компонента сердечно-сосудистой системы, а у представителей 2-го поколения - за счет значимо более высоких величин ударного объема, что является отражением более эффективного функционирования ССС в процессе длительного проживания в условиях Севера, относительно мигрантов.

В ответ на ортостаз во всех группах юношей была отмечена значимая положительная динамика относительно показателей ДАД, ЧСС и МОК с одновременным снижением УОК, при этом в группе юношей 0-го поколения данные изменения наблюдались при снижении САД и ОПСС, а в группе представителей 2-го поколения - с одновременным приростом ОПСС. Необходимо отметить разнонаправленный характер ответных реакций в процессе пробы по показателям МОК и ОПСС у представителей трех групп. Так, в группе 0-го поколения наблюдалось статистически значимое увеличение минутного объема кровообращения с одновременным снижением ОПСС, тогда как у юношей 2-го поколения на фоне увеличения МОК было зафиксировано и увеличение

ОПСС, а у представителей 1-го поколения увеличение МОК наблюдалось с сохранением фоновых величин ОПСС.

Известно, что у здоровых лиц молодого возраста перемещение тела в положение стоя не приводит к существенным изменениям артериального давления: измерение ЧСС и артериального давления обычно регистрирует незначительное повышение САД и, как правило, увеличение диа-столического артериального давления, приводящее к снижению пульсового давления и ударного объема крови на 5-10% (Smith et al., 1994), что отмечено нами во всех анализируемых группах.

Подчеркнем, что у всех обследованных юношей в ответ на АОП частота сердечных сокращений в среднем возрастала на 25-37% (с уменьшением степени реактивности в ряду от 0-го ко 2-му поколению) относительно фона, что является отражением симпатической активации и непосредственно направлено на поддержание оптимального уровня минутного объема кровообращения, величина которого в ответ на пробу возрастала в каждой обследуемой группе, однако у юношей 0-го поколения были выявлены особенности реагирования системы кровообращение на ортостаз, проявляющиеся незначительным снижением систолического артериального давления. Это, по-видимому, определяло значимо более низкие показатели ударного объема как в состоянии покоя, так и на пике пробы с одновременным снижением вазоконстрикторной функции (снижение ОПСС) (Van Wijnen et al., 2018), что, однако, компенсируется выраженной симпатической реакцией, проявляющейся увеличением ЧСС в ответ на пробу на 37%.

Особенности структуры вариабельности сердечного ритма в состоянии покоя и при проведении АОП представлены в табл. 34. Из приведенных данных видно, что юношам 2-го поколения в состоянии лежа свойственны значимо более высокие значения мощности спектра (TP), которые достигались за счет вклада значимо более высоких величин высокочастотного компонента спектра (HF), значимо более высокие величины Мо, при этом самые высокие значения VLF были отмечены в группе юношей 0-го поколения. Статистически значимо более низкие значения индекса централизации, LF/HF, SI были зафиксированы у юношей 2-го поколения. Полученные особенности вариабельности сердечного ритма в состоянии покоя свидетельствуют о том, что в ряду от 0-го ко 2-му поколению в регуляции кардиоритма формируется преобладание активации парасимпатического звена вегетативной нервной системы.

Однако в процессе АОП активность парасимпатического звена ВНС уменьшается, что проявляется статистически значимым снижением MxDMn, RMSSD, SDNN, Мо. При этом у обследуемых трех групп в ответ на ортостаз было зафиксировано снижение TP в большей степени за счет уменьшения мощности дыхательных высокочастотных волн (HF) на фоне снижения VLF только в группе представителей 0-го поколения с отсутствием значимой динамики относительно LF. В целом необходимо отметить, что снижение парасимпатической активности в процессе АОП было характерно для всех обследуемых групп, однако выраженность процесса возрастала в ряду от 0-ш ко

Показатель Изучаемые группы Уровень значимости различий между группами

0-е поколение (1) 1-е поколение (2) 2-е поколение (3)

1-2 2-3 1-3

Фон

MxDMn, мс 350,2 (244,3;395,0)* 348,9 (256,6:414,5)* 363,9 (294,0;426,0)* Р = 0,72 р = 0,62 р = 0,68

RMSSD, мс 55,3(35,3;62,0)* 53,4 (40,0:64,7)* 59,7 (50,8;79,5)* р = 0,56 р = 0,22 р = 0,10

SDNN. мс 68,9 (44,4;77,8)* 62,3 (43,8:71,9)* 63,5 (54,2;80,0)* р = 0,36 р = 0,96 р = 0,19

Mo, мс 837,4 (763,7;975,8) 917,0 (824,6;976,4)* 976,0 (820,9;1027,5)* р < 0,05 р < 0,05 р < 0,05

AMo50, мс 31,2 (27,5;44,4)* 32,8 (27,6:44,4)* 33,3 (24,3;40,8)* р = 0,89 р < 0,05 р < 0,05

SI, усл. ед. 52,7 (35,9;119,6)* 52,9 (38,0:94,1)* 39,1 (29,4;94,3)* р = 0,92 р < 0,05 р < 0,05

TP, мс2 2576,3 (1567,9;4116,7)* 2693,6(1617,9:4316,0)* 2986,7 (2003,0;4750,2)* р = 0,87 р = 0,23 р < 0,05

HF, мс2 943,0 (569,0;1574,6)* 1009,7 (532,9:1857,6)* 1344,7 (785,1;2170,0)* р = 0,94 р = 0,19 р < 0,05

LF, мс2 1037,8 (592,2;1688,0) 1035,6 (654,2; 1574,6) 1078,3 (682,7; 1389,1) р = 0,89 р = 0,78 р = 0,85

VLF, мс2 596,3 (354,2;979,9) 506,6 (228,9:738,9)* 495,7 (393,1;773,0)* р < 0,05 р = 0,85 р < 0,05

LF/HF, усл. ед. 1,2 (0,7;1,7)* 1,0 (0,7;1,5)* 0,9 (0.5:1.6)* р = 0,36 р = 0.56 р < 0,05

1С, усл. ед. 1,7 (1,2;2,9)* 1,5 (1,1;2,0)* 1,3 (0,8;2,4)* р < 0,05 р < 0.05 р < 0,05

АОП

MxDMn, мс 245,5 (183,5;297,6) 269,6 (221,2:336,0) 268,0 (219,0;361,4) р = 0,32 р = 0,96 р = 0,29

RMSSD, мс 21,7 (13,9;36,0) 21,4 (17,3;33,5) 25,5 (18,7;37,0) р = 0,97 р < 0,05 р < 0,05

SDNN. мс 47,9 (35,2;58,7) 47,4 (36,9;54,9) 51,4 (37,3;65,5) р = 0,79 р = 0,56 р = 0,33

Mo, мс 640,0 (588,3;686,5) 639,5 (578,5:694,8) 676,1 (610,0;731,0) р = 0,69 р < 0,05 р < 0,05

AMo50, мс 48,1 (39,9;59,2) 46,3 (40,1;51,1) 38,8 (31,2;52,7) Р = 0,72 р < 0,05 р < 0,05

SI, усл. ед. 139,7 (97,8;265,9) 130,2 (98,8:171,8) 104,1 (71,6:195,2) р = 0,78 р < 0,05 р < 0,05

TP, мс2 1562,4 (823,2;2985,4) 1647,3 (1185,7:2521,2) 1984,2 (942,5;3526,1) р = 0,69 Р = 0,77 р < 0,05

HF, мс2 191,8 (92,7;507,8) 239,2(123,5:404,1) 288,9 (136,0;451,5) р = 0,82 р = 0,23 р < 0,05

LF, мс2 955,6 (418,3;1626,2) 1008,0 (587,6:1524,2) 1156,9 (411,9;2012,8) р = 0,66 р = 0,63 р < 0,05

VLF, мс2 340,3 (167.4;487,8) 318,9 (220,2:633.4) 280,6(140,6;612,3) р = 0,62 р = 0,56 р = 0,23

LF/HF, усл. ед. 4,9 (3,3;6,2) 4,7 (2,9;7,9) 4,2 (2,8:7,2) Р = 0,75 р = 0,31 р < 0,05

1С, усл. ед. 6,9 (4,9;9,1) 7,0 (4,3;8,3) 5,7 (3,7;8,6) р = 0,98 р < 0.05 р < 0,05

Примечание: Звездочкой отмечены значимые различия показателей фон - АОП.

2-му поколению, что является необходимым условием обеспечения оптимального уровня кровообращения при АОП за счет усиления симпатической активации и поддержания адекватного уровня минутного кровообращения. Значимых различий относительно низкочастотной составляющей кардиоритма ни в одной анализируемой группе отмечено не было. При этом динамика показателей спектрального анализа сердечного ритма в ответ на АОП УЬР-компоненты сердечного ритма во всех группах имела отрицательный характер.

Анализ спектральных характеристик ритма сердца при АОП у юношей трех групп показал, что в ответ на пробу происходит уменьшение высокочастотного компонента сердечного ритма, при этом снижение данной величины было более выражено в группе юношей 2-ш поколения (на 1055 мс2) на фоне меньшей динамики в группе молодых людей 0-го поколения (на 752% мс2).

В целом полученные результаты исследований свидетельствуют о том, что в состоянии покоя у юношей в ряду от 0-го ко 2-му поколению в регуляции сердечного ритма возрастает степень влияния парасимпатического звена вегетативной системы, что наблюдается на фоне более экономичного режима функционирования сердечно-сосудистой системы, отражающегося в снижении диастолического артериального давления, частоты сердечных сокращений, общего периферического сопротивления сосудов на фоне увеличения ударного объема крови. При этом поддержание минутного объема кровообращения у юношей 2-го поколения обеспечивается за счет значимо более высоких величин ударного объема, тогда как в группе юношей 0-го поколения данная величина поддерживается включением сосудистого (ОПСС) и хронотропного (ЧСС) компонента сердечно-сосудистой системы, что является отражением не эффективного функционирования ССС в условиях Севера. В ответ на ортостатическую пробу у юношей 2-го поколения отмечалось оптимальное вегетативное обеспечение гемодинамики в ответ на АОП путем снижения активности парасимпатического звена (выраженное снижение Ш7), отражающее торможение вагусной активности в целях умеренной активации симпатического звена вегетативной регуляции.

3.2.2. Аллостатическая нагрузка на сердечно-сосудистую систему при активной ортостатической пробе у юношей-европеоидов - постоянных жителей различных

климатических зон Магаданской области

Учитывая простоту выполнения и информативность АОП при оценке состояния сердечнососудистой системы, мы изучили возможность ее применения для определения аллостатической нагрузки на организм в зависимости от адаптации в различных климатических зонах. Всего было

обследовано 218 юношей, из которых 106 - представители г. Магадан (59°с. ш.; 150° в. д.) и 43 - из г. Анадырь (64° с. ш.; 177° в. д.), обе территории относятся к приморской природно-климатической зоне, учитывая расположение на побережье океана, а также 69 юношей - жителей г. Сусуман (62° с. ш.; 148° в. д., континентальная зона, ближе к границе с Якутией). При этом роль поколений не учитывали, исходя из того, что экстремальность воздействия природно-климатических факторов на организм от них не зависела.

В табл. 35 представлены основные показатели сердечно-сосудистой системы в состоянии покоя и в процессе выполнения АОП у юношей различных регионов Северо-Востока России.

Таблица 35 - Показатели гемодинамики при выполнении АОП у юношей-европеоидов - жителей различных климатических зон Северо-Востока России, (М±т)

Показатель Изучаемая группа Уровень значимости различий

Магадан, европеоиды (1) Сусуман, европеоиды (2) Чукотка, европеоиды (3) 1-2 2-3 1-3

Фон (лежа)

САД, мм рт. ст. 122,1+0,9 126,8±1,5* 118,9±1,2 р<0,01 р<0,01 р < 0,05

ДАД, мм рт. ст. 63,3±0,7* 75,6±1,4* 61,4±0,9* р< 0,001 р < 0,01 р = 0,09

ЧСС, уд ./мин 65,4±1,0 * 74,7±1,6* 65,8±1,2* р <0,01 р < 0,01 р = 0,79

УОК, мл 81,0±1,1* 71,5±1,3* 81,0±1,1* р< 0,001 р <0,001 р = 0,58

МОК, мл/мин 5263,4±Ю5,7* 5341,7±П0,1* 5362,9±167,3 р = 0,61 р = 0,91 р = 0,61

ОПСС, дин2 с см5 1420,8±36,4 1553,61±41,2* 1311,9±41,0 р<0,01 р <0,001 р < 0,05

АОП

САД, мм рт. ст. 123,2±1,4 122,6±1,4 118,5±1,8 р = 0,76 р = 0,07 р < 0,05

ДАД, мм рт. ст. 76,6±0,7 68,5±1,3 76,7±1,1 р <0,01 р < 0,01 р = 0,97

ЧСС, уд ./мин 84,5±1,6 68,2±1,3 85,4±1,5 р <0,01 р < 0,01 р = 0,68

УОК, мл 68,5±1,1 76,0±1,1 64,5±1,3 р< 0,001 р <0,001 р < 0,05

МОК, мл/мин 5721,4±163,7 5094,4±Ю4,2 5490,7±167,3 р< 0,001 р < 0,05 р = 0,69

ОПСС, дин2 с см5 1430,7±42,1 1462,1±34,2 1419,0±53,2 р = 0,25 р = 0,24 р = 0,86

Из приведенных данных видно, что в состоянии лежа (фон) значимо более самые высокие показатели САД, ДАД, ЧСС отмечались в группе юношей из г. Сусуман, при статистически меньших значениях УОК и больших ОПСС, что указывает на исходно более низкий адаптивный потенциал у этой группы юношей, проживающих в наиболее экстремальных природно-климатических условиях относительно магаданцев и анадырцев.

Однако структура ВСР в состоянии относительного покоя практически не отличалась от аналогичных показателей по группе жителей Магадана и Анадыря, указывая на достаточные регуляторные возможности кардиогемодинамики со стороны вегетативной нервной системы (табл. 36). В процессе ортостаза между показателями гемодинамики (за исключением САД) между группами юношей Магадана и Анадыря статистически значимых различий не отмечалось и вектор сдвига значений относительно фона был явно направлен в сторону симпатотонической активации, что наиболее ярко проявляется в медианных величинах ВСР. В то же время у жителей г. Сусумана наблюдалось снижение активности этого звена вегетативной регуляции при умень-

Таблица 36 - Показатели ВСР при выполнении АОП юношей-европеоидов, жителей различных климатических зон Северо-Востока России, (Ме (25;75))

Показатель Изучаемые группы Уровень значимости различий между изучаемыми группами

Фон

Магадан (приморская зона) Сусуман (континентальная зона) Чукотка (приморская зона) Магадан -Сусуман Сусуман -Чукотка Магадан -Чукотка

МхЭМп. мс 349,0 (252,5:410,9)* 356,0 (297,0;456,0)* 370,0 (246,3;416,3)* р = 0,14 р = 0,31 р = 0,85

ЫЛ/КЗО, мс 55,8 (37,6;72,8)* 66,4 (50,6;82,2)* 60,1 (37,0;82,5)* р<0,01 р = 0,36 Р = 0,37

р№450,% 33,9 (16,1:46,5)* 39,3 (25,2;51,0)* 37,7(11,6;55,2)* р = 0,15 р = 0,83 Р = 0,57

8Б№Ч, мс 62,0 (45,9:76,7)* 72,2 (53,8;87,0) 70,6 (47,5;83,7)* р <0,01 р = 0,29 р = 0,28

Мо, мс 917,5 (816,4:987,3)* 859,0 (741,0;959,0)* 917.5 (772,0;997,5)* р < 0,05 р < 0,05 р = 0,61

АМо50, мс 32,5 (27,3:43,5)* 30,6 (25,2;37,2) 31,5 (26,0;44,8)* р = 0,15 р = 0,98 р = 0,36

81, усл. ед. 54,6 (34,2;94,5)* 48,5 (35,6;73,1)* 40.0 (30,4;127,2)* р = 0,36 Р = 0,12 р = 0,62

Щ мс2 1173,9 (534,3:1839,9)* 1544,7 (1153,7;2166,4)* 1344.3 (510,1;2463,3)* р< 0,001 р < 0,05 р = 0,58

Ы7, мс2 1126,4 (633,8:1570,9)* 1323,0 (1034,5;1997,6)* 1346,8 (633,8;1677,7)* р <0,01 р < 0,05 Р = 0,72

У1Д мс2 476,9 (271,9:778,4)* 620,2 (387,5;872,7) 715,3 (355,1; 1086,1)* р <0,01 Р = 0,57 р < 0,05

и/ЛБ, усл. ед. 1,1 (0,6;1,6)* 0,8 (0.6:1.3)* 1,2 (0,6;1,5)* р = 0,11 р = 0.21 р = 0,98

1С, усл. ед. 1,5 (1,1;2,3)* 1,3 (0,8;1,8)* 1,5 (1,1;2,3)* р < 0,05 р < 0,05 Р = 0,73

АОП

МхЭМп, мс 268,0 (208,7:362,6) 334,0 (240,0;379,0) 228,0 (178,8;274,8) р < 0,05 р< 0,001 р < 0,05

ЬШИЗБ, мс 23,2(16,6:35,6) 31,9 (23,8;53,8) 21,4(16,3;28,9) р< 0,001 р< 0,001 р = 0,30

р№450,% 3,7 (1,1:11,0) 10,5 (4,6;22,8) 3,2 (1,0;7,6) р< 0.001 р< 0,001 р = 0,36

8Б№Ч, мс 47,7 (36,7;59,4) 67,3 (50,5;79,4) 48,9 (36,5;55,7) р< 0,001 р< 0,001 р = 0,70

Мо, мс 645,5 (583,7:718,0) 708,0 (640,0;794,0) 650,0 (606,0;691,3) р <0,01 р< 0,001 р = 0,82

АМо50, мс 46,1 (37,7:53,2) 33,2 (25,9;42,3) 47,3 (39,5;57,9) р< 0,001 р < 0,01 Р = 0,27

81, усл. ед. 130,2 (86,1:201,5) 79,2 (42,2; 147,4) 139,7 (100,0;263,8) р< 0,001 р< 0,001 р = 0,12

Щ мс2 227,7 (107,7:441,3) 679,3 (396,0; 1160,2) 224,3 (115,8;304,9) р< 0,001 р< 0,001 р = 0,68

Ы7, мс2 922,6 (495,1; 1643,9) 1658,8 (1203,9;2491,4) 1003,8 (423,7;1361,0) р< 0,001 р< 0,001 Р = 0,75

У1Д мс2 313,0 (195,9;599,8) 628,4 (342,3;1010,2) 321,1 (196,1;473,6) р< 0,001 р< 0,001 р = 0,86

ЬР/НР. усл. ед. 4,6 (2,8;7,2) 2,8 (1,7;4,0) 4,7 (3,2;6,4) р < 0,001 р< 0,001 р = 0,97

1С, усл. ед. 6,8 (4,0;9,4) 3.8 (2,6;6.1) 6,6 (5,0;8,3) р< 0,001 р< 0,001 р = 0,99

Примечание: Звездочкой отмечены значения, имеющие значимые различия между показателями фона и АОП.

шении величины ОПСС и увеличении низкочастотной составляющей кардиоритма (LF) на 24%. Отметим, что у магаданцев и анадырцев в отличие от сусуманцев величина LF, наоборот, снижалась на 18-25%, а индекс централизации значимо возрастал по отношению к фону (более чем в 4 раза), указывая на эффект активации симпатической регуляции. В то время, как роль симпатического звена вегетативной регуляции у сусуманцев уменьшалась, происходило увеличение вклада вагусной активности.

Представленные в табл. 36 статистические и спектрально-волновые характеристики ВСР при выполнении АОП юношами приморской зоны в целом отражают более высокую, чем у сусуманцев, активность центрального регуляторного контура, что проявляется в более выраженной относительно фона степени снижения величин MxDMn, RMSSD, pNN50, Mo и увеличения индекса напряжения более чем на 200%, при том, что у юношей Сусумана прирост этого показателя был менее 70%. Анализ результатов исследований, представленных в табл. 35, показывает, что наиболее высокое артериальное давление в положении лежа отмечалось у юношей Сусумана при статистически меньшей на 10 мл величине УОК относительно показателей жителей приморской зоны Магаданской области и ЧАО. При этом, несмотря на то что ЧСС у сусуманцев была выше на 10 уд./мин, значение МОК достоверно не отличалось от аналогичных показателей магаданцев и анадырцев, при статистически более высоком уровне ОПСС, отражая в совокупности более выраженную степень функционального напряжения со стороны гемодинамики даже в состоянии покоя. Однако отметим, что все анализируемые показатели, вне зависимости от обследуемых нами групп, не выходили за пределы принятых физиологических нормативов, а наблюдаемые функциональные особенности у жителей Сусумана, относительно обследуемых лиц в других регионах, отражали, по всей видимости, эффекты аллостатической нагрузки на фоне более жестких природно-климатических условий окружающей среды. Отметим, что в состоянии покоя поддержание МОК у сусуманцев достигалось за счет сосудистого (ОПСС) и хронотропного (ЧСС) компонента сердечно-сосудистой системы, а у магаданцев и анадырцев - за счет значимо более высоких величин ударного объема, что является отражением инотропного, более эффективного и менее энергоемкого функционирования сердечно-сосудистой системы у жителей прибрежной зоны Магаданской области и Чукотского автономного округа.

В ответ на АОП у обследуемых лиц САД практически не изменилось, значимые различия по отношению к фону наблюдались по величинам ДАД. При этом, если у магаданцев и анадырцев оно возросло более чем на 10 мм рт. ст., то у сусуманцев наоборот - значимо снизилось на 8 мм рт. ст. при одновременном падении ЧСС. Подчеркнем, что у юношей приморских зон ЧСС в ответ на АОП возросла в пределах 20 уд./мин относительно фона, отражая активацию симпатического звена как адекватную реакцию, направленную на поддержание оптимального уровня объема минутного кровотока, который в этой группе жителей Магадана и Анадыря не только не снизился, а даже возрос на 458 и 128 мл соответственно.

Подчеркнем, что если у юношей приморской зоны в ответ на АОП не отмечалось изменения ОПСС, то у сусуманцев наблюдалось значимое уменьшение этого показателя на 92 дин2-с-см 5, что, по всей видимости, является компенсаторной реакцией, направленной на поддержание достаточно высокого ударного объема, как одного из механизмов, не допускающих развития вазова-гального обморока на фоне неадекватной активации парасимпатического звена и снижения вклада симпатической регуляции во время выполнения пробы.

На увеличение роли вагусного влияния в процессе АОП у сусуманцев, относительно жителей приморской зоны, указывает большее значение вариационного размаха (MxDMn), которое в этой группе обследуемых соответственно превышало аналогичные значения у юношей Магадана и Анадыря на 66 и 106 мс при статистически значимом снижении ЧСС на 7 уд./мин по сравнению с фоновой величиной.

Необходимо указать на разнонаправленный характер ответных реакций показателей МОК и ОПСС на ортостатическую пробу у жителей приморской зоны. Так, если у них относительно фонового уровня было отмечено статистически значимое увеличение МОК, то у сусуманцев наблюдалось снижение этого показателя на 249 мл, а ОПСС - на 92 дин2 с см-5

Целым рядом исследований российских и зарубежных исследователей было показано, что экологические условия среды, обусловленные особенностями природно-климатических факторов, оказывают существенное влияние на формирование функциональных характеристик человека (Leonard et al., 2005; Snodgrass, 2012). При этом степень изменения показателей в значительной мере зависит от возраста и функциональных резервов лиц, подвергающихся тем или иным экстремальным воздействиям. Известно, что у здоровых лиц молодого возраста при достаточных функциональных резервах перемещение тела в положение стоя не приводит к существенным изменениям артериального давления: регистрация ЧСС и артериального давления обычно отмечает незначительное повышение САД и, как правило, увеличение диастолического и снижение пульсового давления при уменьшении ударного объема крови не более чем на 40%, а чаще всего в пределах 10-20% (Smith et al., 2011), что и отмечено нами в группах магаданцев и юношей из ЧАО. Такой механизм объясняется венозным депонированием, приводящим к значительному снижению сердечного выброса с дальнейшей симпатоактивацией (возможно, обусловленной реакцией кардиопульмональных рецепторов) и констрикцией артериол, но не венул, что приводит к повышению диастолического артериального давления (Streeten, 1985). Отметим, что если у магаданцев и анадырцев наблюдались близкие гемодинамические сдвиги в ответ на АОП, то в группе сусуманцев был выявлен значимо другой тип реагирования, проявляющийся снижением артериального давления, ЧСС, МОК и ОПСС при выраженном увеличении УОК, что существенно отличает структуру организации кровообращения сусуманцев от их сверстников - жителей прибрежных зон Северо-Востока России. У юношей Сусумана во время АОП, несмотря на незначительное снижение САД, отмечается значимое снижение ДАД на 10% по сравнению с фоном, что

относительно их сверстников - магаданцев и анадырцев позволяет говорить о постуральной гипотензивной направленности гемодинамического паттерна. Это отмечалось и в других исследованиях с применением ортостатической пробы (Freeman, 2006), при том, что падение артериального давления в процессе тестирования увеличивает риск развития обморочных состояний, особенно при начальных стадиях сердечно-сосудистых заболеваний (Freud, 2015).

Известно, что недостаточность периферического симпатического тонуса может предрасполагать к неадекватной ответной реакции, ведущей к ортостатическому коллапсу, которому часто предшествует урежение ЧСС, что чаще встречается в молодом возрасте. Отметим, что снижение ЧСС у юношей Сусумана при АОП составляло 11%, в то время как у магаданцев и анадырцев она возрастала почти на 30%, более адекватно отражая реакцию сердечно-сосудистой системы на проводимую нагрузку. При этом подчеркнем, что все обследуемые юноши, уроженцы различных климатических зон, имели исходный нормоваготонический тип вегетативной регуляции и сопоставимый уровень физического развития.

Известно, что ортостатическая гипотензия является результатом нарушения гемодинамиче-ской реакции на переход в вертикальное положение вследствие уменьшения внутрисосудистого объема в верхней половине тела, а также дисбаланса активности между симпатической и парасимпатической регуляцией и вазоконстрикторной реакцией (Van Wijnen et al., 2018). Механизм ортостатической гипотензии, по мнению W. Wieling с соавторами (1987), обусловлен несоответствием спроса и предложения между величиной ударного объема и снижением МОК, когда при ортостазе мышцы ног и живота сжимают венозные сосуды в ногах и животе, вызывая немедленное смещение крови к сердцу, что приводит к увеличению давления в правом предсердии. Увеличение наполнения желудочков вместе с увеличением сердечного ритма приводит к повышению ударного объема, однако МОК снижается на фоне одновременного падения АД. Считается, что выраженное падение МОК во время активного стояния является отражением мышечного усилия человека на положение «стоя», вызывающее быстрое расширение сосудов (Van Wijnen et al., 2018). Такая нейрогенная ортостатическая гипотензия определяется недостаточностью компенсаторного повышения частоты сердечных сокращений и является результатом нарушений регуля-торных взаимосвязей центральной и периферической нервной системы, ответственных за вегетативный баланс (Joseph, 2017).

Учитывая, что при АОП значения ДАД и МОК у юношей приморских зон в среднем относительно фона возрастали на 20 и 5%, а у сусуманцев снижались на 10 и 5%, то это можно считать региональной особенностью, связанной с более выраженной аллостатической нагрузкой экстремального воздействия на организм природно-климатических условий внутриконтинентальной зоны. Это нашло свое подтверждение при оценке сбалансированности вегетативной регуляции кардиоритма при выполнении АОП. Отметим, что снижение парасимпатической активности в процессе ортостаза является необходимой составляющей, направленной на обеспечение относи-

тельного увеличения симпатической активации. Исследованиями было показано, что после перемещения в вертикальное положение и перераспределения кровотока афферентация от бароре-цепторных зон магистральных артерий уменьшается и снижается их ингибирующее влияние на вазомоторный центр ствола мозга, что приводит к увеличению симпатической активности и снижению эфферентного тонуса блуждающих нервов, при этом основной функцией симпатической нервной системы остается поддержание адекватного кровообращения (Мартынов, 2016).

По-видимому, такое значительное снижение парасимпатической активности во время орто-статической нагрузки у юношей г. Магадана и г. Анадыря, исходя из основных положений теории «акцентированного антагонизма» (Levy, 1997), направлено на обеспечение адекватного уровня симпатической активации, необходимой для поддержания оптимального уровня кровообращения. Низкочастотный компонент спектра ритма (LF) в настоящее время рассматривается как активатор колебаний ритма артериального давления, реализуемого через барорефлекторные механизмы (Караваев и др., 2013) в результате генерализованных вспышек симпатической вазомоторной активности подкоркового сосудистого центра (Malpas, 2010). Если у юношей приморской зоны в ответ на АОП отмечалось снижение LF более чем на 20%, то у сусуманцев это значение, наоборот, возрастало на 25%, что некоторые авторы рассматривают как парадоксальную реакцию регу-ляторных систем на активный ортостаз, свидетельствующую о сниженных резервах организма и вегетативной недостаточности (Шлык и др., 2009).

Подчеркнем, что у сусуманцев в процессе АОП формируется не достаточно адекватный уровень регуляции гемодинамики. Так, сопоставление статистических и спектрально-волновых характеристик регуляцииВСР (RMSSD, pNN_n, HF), отражающих состояние парасимпатической составляющей вегетативной нервной системы в процессе АОП между жителями приморской и внутриконтинентальной зон, показало, что вагусная активность у сусуманцев с учетом суммы превышения этих трех показателей, относительно аналогичных значений у магаданцев и ана-дырцев, была выражена более чем в 2 раза. При этом уровень симпатической активности, отражаемый в средних величинах при суммировании абсолютных значений показателей АМИ, SI, 1С и VLF, был ниже у жителей континентальной зоны в 1,5 раза. Суммируя в относительных величинах негативный синергический эффект аллостатической нагрузки, проявляющейся в виде дисбаланса вегетативной регуляции в процессе АОП у сусуманцев, когда парасимпатическая активность возрастает в 2 раза, а симпатическая снижается в 1,5 раза (2+1,5), можно считать ее выраженной не менее чем в 3,5 раза в сравнении с юношами г. Магадан и г. Анадырь.

Учитывая, что показатели ОПСС и МОК у сусуманцев в отличие от магаданцев и анадырцев в процессе АОП значимо снижались относительно фона, представляло интерес изучить структуру их взаимосвязей с показателями автономного и центрального контуров регуляции кардиорит-ма как в состоянии лежа (фон), так и при ортостазе, представив это в виде корреляционных плеяд (рис. 12). При этом мы исключили из анализа корреляционной структуры показатель ЧСС, так как

АОП

АОП

АОП

-й-

Рисунок 12 - Структуры корреляционных плеяд в процессе АОП у юношей различных климатических зон Северо-Востока России: 1 -Магадан, 2 - Сусуман, 3 - Анадырь. Сплошная линия - прямая связь, пунктирная - обратная. В плеядах даны значения значимых коэффициентов

корреляции

расчетные значения ВСР напрямую следуют из его величины и всегда с ним коррелируют, а также показатели ДАД и УОК, так как один из них входит в расчет ОПСС, а другой в расчет МОК. В этом случае ОПСС и МОК выступают в качестве интегральной характеристики кровообращения, позволяя выявить особенности взаимосвязей системной гемодинамики с регуляторными перестройками ВСР, не усложняя структуру плеяд увеличением числа показателей. Подчеркнем, что мы учитывали только статистически значимые (р < 0,05) коэффициенты корреляции, при этом слабой связью считали, если ее значение (г) было в пределах 0,3-0,49; средней силы - 0,5-0,79; сильной - 0,8 и более. Очень слабые коэффициенты корреляции с величинами г < 0,3 из анализа корреляционных плеяд исключались, так как их значения сильно зависят от величины выборки, в связи с чем интерпретация функциональных перестроек физиологических показателей может быть не достаточно корректной. Отметим, что в состоянии фона у магаданцев и анадырцев ядром корреляционной плеяды выступают 4 показателя (МхБМп, Ш7, МОК), имеющие связи со всеми остальными 5 показателями, при этом характер связи и ее сила в этих группах исследуемых лиц в основном совпадают. У юношей из г. Сусуман наблюдается другая картина плеяды. Так, ядром всей структуры выступают только 2 показателя: МхБМп и Б1, при этом МОК практически теряет свою связь с высоко- и низкочастотными составляющими спектра кардиоритма, имея значения коэффициентов корреляции менее 0,3.

Особенности структуры взаимосвязи у сусуманцев относительно юношей в приморских зонах проживания указывают, что даже в состоянии покоя у них формируется дисбаланс регуляции кардиогемодинамики, что наиболее ярко проявляется при выполнении АОП. Так, относительно фона общее число взаимосвязей снизилось на 33%, при этом исчезло взаимовлияние низкочастотного показателя (ГЛ7) и ОПСС, но сформировалась положительная взаимосвязь высокочастотной составляющей (НБ) и ОПСС, что характерно для сдвига вегетативного баланса в сторону парасимпатической регуляции. Отметим, что если в состоянии фона у сусуманцев отмечалась положительная взаимосвязь показателя МхБМп с ОПСС и отрицательная с МОК, что адекватно отражало взаимодействие изменений вариабельности кардиоритма и гемодинамики, то в процессе выполнения АОП этого уже не наблюдалось. Произошло уменьшение на 4 числа взаимосвязей и общей суммы значений коэффициентов корреляции (без учета знака) до 4,9 относительно 6,2, наблюдаемых в состоянии фона. У магаданцев в процессе АОП структура корреляционной плеяды во многом совпадала с сусуманцами, однако у них имелась отрицательная взаимосвязь ОПСС с 81, указывающая, что чем выше индекс напряжения, тем ниже ОПСС при умеренной активации симпатической составляющей нервной системы, за счет снижения вклада автономного регуляторного контура (исчезновение взаимосвязи НБ с ОПСС).

Подчеркнем, что абсолютно другая структура корреляционной плеяды в процессе выполнения АОП наблюдалась у юношей Анадыря. Практически ее структура совпадала с показателями

в состоянии фона. Однако уже все 6 показателей имели связи друг с другом, демонстрируя наиболее жесткую структуру взаимовлияния характеристик ВСР и гемодинамики.

Таким образом, при АОП с учетом различных векторов реакции ДАД и МОК у сусуманцев (снижение), относительно жителей г. Магадана и г. Анадыря (повышение), а также выраженного вегетативного дисбаланса в регуляции кардиоритма, можно говорить, что у жителей Магадана и Сусумана перестройка функциональных резервов идет по пути уменьшения взаимовлияния показателей кардиогемодинамики друг на друга и увеличения пластичности системы. Абсолютно другая адаптационная стратегия наблюдается в условиях природной аллостатической нагрузки у юношей г. Анадыря, когда взаимовлияние и жесткость элементов системы возрастают. По-видимому, когда в течение года наблюдаются более резкие колебания экстремальных природно-климатических факторов, что характерно для г. Магадана и г. Сусумана (годовой температурный градиент в пределах 40-86 ед.), для организма более выгодна стратегия усиления пластичности функциональных систем для обеспечения быстрой их подстройки к изменяющимся факторам среды. Там, где в течение года динамика климатических изменений менее резкая, что характерно для г. Анадыря (годовой температурный градиент до 30 ед.), организму, видимо, адекватно формировать достаточно жесткую адаптационную программу, не требующую в дальнейшем дополнительных функциональных перестроек.

Таким образом, у жителей приморской зоны относительно сусуманцев при выполнении АОП существенным отличием было статистически значимое повышение частоты сердечных сокращений, диастолического давления и снижение ударного объема кровообращения при увеличении МОК. В целом у обследуемых нами юношей приморской зоны в момент перехода в вертикальное положение регистрировалось чрезмерное снижение холинергической Ш7-составляю щей сердечного ритма, позволяющее усилить активность симпатической системы. Отметим, что такие изменения были зафиксированы на фоне снижения ЬР-компонента спектра сердечного ритма, также направленного на уменьшение тормозного парасимпатического влияния и усиление симпатической активности, приводящей к активизации вазомоторного тонуса. Это нашло свое отражение в виде значительного увеличения ДАД.

При этом для сусуманцев в ответ на АОП отмечалась тенденция к постуральной гипотен-зии, что наблюдалось на фоне ваготонического типа реактивности с менее выраженной отрицательной динамикой НР, МхРМп, КМББО, Мо при отсутствии изменений относительно показателя 8И)Тч1ТчГ. Такие перестройки наблюдались на фоне увеличения на 25% низкочастотной составляющей кардиоритма, что может свидетельствовать о тормозном влиянии на симпатическую активность и активирующем действии парасимпатической модуляции, приводящей к снижению тонуса симпатических сосудосуживающих волокон, что проявляется вазодилатацией периферического кровообращения (снижением ОПСС) и, в свою очередь, обусловливает снижение ЧСС.

При этом, согласно значениям отношения LF/HF, характеризующим уровень вагосимпати-ческого взаимодействия, симпатическая активность в регуляции вегетативного баланса в процессе АОП у магаданцев и анадырцев была более чем в 1,6 раза выше, чем у сусуманцев. Отметим, что у жителей приморской зоны при АОП вклад вазомоторной активности (LF) снижался относительно фона в пределах 18-25%, в то время как у сусуманцев, наоборот, возрастал в пределах той же величины.

Таким образом, для сусуманцев в процессе АОП, когда активность парасимпатического звена возрастает, а симпатического - снижается, наблюдается дисрегуляторный эффект функциональной синергии, что можно считать негативным проявлением аллостатической адаптивной нагрузки к наиболее экстремальным природно-климатическим условиям внутриконтинентальной зоны Крайнего Севера. Если суммировать в условных единицах степень отклонения и напряжения организма, выявленную нами в процессе исследования, то воздействие аллостатической нагрузки на организм юношей-сусуманцев в 3,5-4 раза превышает аналогичный эффект относительно их сверстников из г. Магадан и г. Анадырь.

Подчеркнем, что структуры корреляционных плеяд указывают на то, что модели перестроек гемодинамики и регуляции кардиоритма у лиц сопоставимого возраста и образа жизнедеятельности, в процессе даже однотипной функциональной нагрузки, могут носить различный характер, что, по всей видимости, определяется не только особенностями экстремального воздействия факторов окружающей среды и эффектом аллостатической нагрузки, но и функциональными резервами организма.

3.2.3. Особенности перестроек кардиогемодинамики и газообмена у европеоидов -уроженцев различных поколений в ответ на пробу с ререспирацией

В исследованиях приняли участие 200 юношей: 31 обследуемый представлял 0-е поколение (мигранты), 63 - 1 -е поколение укорененных жителей из числа европеоидов, 76 - 2-е поколение и 30 обследованных относились к 3-му поколению жителей Магаданской области. Целью данного раздела явилось изучение перестроек показателей гемодинамики, газоанализа и характеристик вариабельности сердечного ритма в ответ на пробу с ререспирацией у юношей-вагонормотоников с различными периодами проживания в условиях Северо-Востока России.

В табл. 37 приведены основные показатели сердечно-сосудистой системы, сатурации артериальной крови, концентрации углекислого газа и кислорода в выдыхаемом воздухе в состоя-

Таблица 37 - Показатели сердечно-сосудистой системы, газообмена и сатурации артериальной крови в состоянии покоя и при выполнении ререспирации молодых жителей с различным сроком адаптации к условиям Северо-Востока России, (М±щ)

Показатель Изучаемые группы Уровень значимости различий

0-е поколение (1) 1-е поколение (2) 2-е поколение (3) 3-е поколение (4) 1-2 2-3 3-4 1-3 2-4 1-4

Фон

САД, мм рт. ст. 125,6±0,6* 124,3±0,8* 123,7±0,8* 121.3=t 0.9* р = 0,16 р = 0,54 Р = 0,11 р < 0,05 р < 0,05 р < 0,01

ДАД, мм рт. ст. 76,1±0,7* 74,4±0,9* 74,1±0,8* 72.5. 1,3* р = 0,11 р = 0,78 р = 0,08 р < 0,05 р < 0,05 р < 0,01

ЧСС, уд./мин 73,2,1±0,8* 73,1±0,7* 71,8±0,8* 68,1±1,3* р = 0,92 р = 0,22 р < 0,05 Р = 0,21 р < 0,01 р <0,001

Концентрация СО, в выдыхаемом воздухе,% 3,65±0,06* 3,72±0,05* 3,77±0,05* 3,96±0,06* Р = 0,37 р = 0,48 р < 0,05 р = 0,13 р < 0,01 р <0,001

Концентрация О, в выдыхаемом воздухе,% 16,43±0,07* 16,37±0,05* 16,29±0,05* 16,14±0,06* р = 0,49 р = 0,26 р < 0,05 р = 0,10 р < 0,01 р < 0,01

ньо,,% 98,52±0,06* 98,42±0,06* 98,55±0,05* 98,69±0,06* р = 0,24 р = 0,09 р = 0,07 р = 0,70 р < 0,01 р < 0,05

Ререспирация

САД, мм рт. ст. 132,1±1,4 131,6i 1,3 130.0-t0.9 126,2±0,5 р = 0,79 р = 0,31 р < 0,01 р = 0,20 р < 0,001 р <0,001

ДАД, мм рт. ст. 90.1 . 1.3 88,6±1,4 86,1±1,2 83.4. 1.3 р = 0,43 р = 0,17 р < 0,05 р < 0,05 р < 0,01 р <0,001

ЧСС, уд./мин 80,5±0,8 77,8±0,9 75,3±0,8 71,4±0,5 р < 0,05 р < 0,01 р <0,001 р < 0,001 р < 0,001 р <0,001

Концентрация СО, в выдыхаемом воздухе,% 7,05±0,07 7,14±0,08 7,09±0,07 6,91±0,05 р = 0,43 р = 0,64 р < 0,05 р = 0,70 р < 0,01 р < 0,05

Концентрация О в выдыхаемом воздухе,% 12,47±0,09 12,35±0,09 12,42±0,08 12,59±0,06 р = 0,35 р = 0,56 р = 0,09 р = 0,68 р < 0,01 р = 0,23

ньо,,% 96,30±0,14 96,35±0,16 96.41 i 0.14 96,69±0,14 р = 0,81 р = 0,78 р = 0,18 р = 0,58 р = 0,12 р < 0,05

Примечание: Звездочкой отмечены значимые различия показателей фон - ререспирация.

нии покоя, а также на пике выполнения пробы с возвратным дыханием у юношей различных поколений, проживающих на территории Магаданской области. Полученные результаты указывают на то, что в ряду от 0-го поколения к группе представителей 3-го поколения отмечается снижение артериального давления и частоты сердечных сокращений в состоянии покоя. Полученные результаты согласуются с более ранними нашими исследованиями относительно перестроек морфофункциональных показателей в зависимости от периода проживания в условиях Севера, но величины показателей сердечно-сосудистой системы, полученные в данном разделе, несколько ниже, чем были представлены нами ранее. Данный факт по большей части связан с тем, что в настоящей работе из выборки исключены симпатотоники и представленные показатели характерны лишь для юношей с вагонормотоническим типом вегетативной регуляции.

Самые низкие показателя концентрации углекислого газа и самые высокие концентрации кислорода в выдыхаемом воздухе в состоянии покоя были свойственны юношам 0-го поколения. Тогда как, напротив, статистически значимо более высокие показатели концентрации СО,, в покое на фоне более низких величин концентрации О^ в выдыхаемом воздухе были зафиксированы в группе представителей 3-го поколения. Более высокие показатели сатурации артериальной крови в состоянии покоя были характерны для юношей - представителей 3-го поколения. Необходимо отметить, что при прочих равных условиях весьма информативной, на наш взгляд, оказалась динамика фоновых значений кислорода и углекислого газа в выдыхаемом воздухе. Полученные результаты подтверждают высказанный ранее нами и рядом других исследователей вывод о снижении чувствительности дыхательного центра к высоким значениям углекислоты при адаптации к условиям Севера (Якименко и др., 1989), а также о более эффективном использовании кислорода из вдыхаемого воздуха. Об этом свидетельствует, с одной стороны, значимое увеличение концентрации углекислого газа, а с другой - значимое понижение концентрации кислорода в выдыхаемом воздухе у юношей в ряду от 0-го поколения к группе юношей 3-го поколения.

Сравнительный анализ показателей сердечно-сосудистой системы, газоанализа и сатурации артериальной крови в ответ на пробу с возвратным дыханием также выявил ряд межгрупповых различий. Так, в ответ на пробу мы не отметили отличий относительно показателей систолического и диастолического давления (САД и ДАД) у юношей 0-го, 1-го и 2-го поколений, тогда как в группе юношей 3-го поколения после ререспирации были зафиксированы статистически значимо более низкие величины как систолического, так и диастолического артериального давления. В ответ на пробу с ререспирацией мы отметили значимое увеличение ЧСС у обследуемых всех групп, при этом самые высокие значения были выявлены в группе мигрантов со снижением в каждой последующей группе. Увеличение ЧСС и АД в ответ на возмущающий фактор - это, несомнен-

но, типичные приспособительные реакции организма, при этом степень реактивности имела ряд особенностей в зависимости от поколения обследуемых лиц.

Так, в группе юношей-мигрантов в ответ на пробу с ререспирацией степень выраженности увеличения САД равнялась 5%, ДАД - 18%, а ЧСС - 10%, что в целом составило 33% реактивности сердечно-сосудистой системы. В группе представителей 1-го поколения наблюдалось менее выраженное увеличение ЧСС (6%) с одновременным увеличением на 6% САД и ДАД (на 19%) с общей суммой реактивности в 31%. В группе обследуемых представителей 2-го поколение увеличение САД равнялось 5%, ДАД - 16% на фоне повышения ЧСС на 5%, где общая сумма реактивности составила 26%. Тогда как у юношей 3-го поколения увеличение САД составило 4%, ДАД - 15% и ЧСС - 4%, что в сумме равнялось 23% (рис. 13).

В ответ на пробу с ререспирацией происходит значимое увеличение концентрации углекислого газа и снижение концентрации кислорода в выдыхаемом воздухе, в большей степени выраженное в группе юношей 0-го и 1-го поколения, что согласуется с более высокими показателями ДСО,, и ДО,, (рис. 14). На пике ререспирации отмечено значимое снижение показателя сатурации артериальной крови во всех группах, но более выраженная динамика этого показателя в ответ на гипоксически-гиперкапническое воздействие была зафиксирована в группе мигрантов, что также отражено в показателе ДНЬО..

О 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

□ Газоаналв Ш ССС ■ ВСР

Рисунок 13 - Степень реактивности основных показателей сердечно-сосудистой системы, газообмена и характеристик вариабельности сердечного ритма в ответ на пробу с ререспирацией у юношей с

различными сроками проживания на Севере

^ 3.0

0 поколение

3 поколение

1 поколение 2 поколение

□ ДСО, ■ ДО-, ■ дньо„

Рисунок 14 - Значения разницы показателей концентрации кислорода, углекислого газа, сатурации артериальной крови между фоновыми величинами и на пике выполнения пробы у юношей с различным сроком проживания в условиях Севера

Как показывают результаты исследования (см. рис. 14), в ответ на пробу с ререспирацией отмечается более выраженная степень потребления кислорода в группе юношей с наименьшим стажем проживания в условиях Севера (0-е и 1-е поколение) со снижением данного показателя к группе 2-го и 3-го поколения, о чем свидетельствуют самые высокие показатели ДО, в 1-й и 2-й группе и самые низкие у юношей 4-й группы. Аналогичная тенденция отмечена и относительно ДСО„ где данная величина в группе представителей 0-го и 1-го поколения превосходила аналогичную характеристику, выявленную у обследуемых 2-го и 3-го поколения. При этом необходимо отметить, что самые низкие значения разницы фон - проба относительно концентрации углекислого газа были зафиксированы в группе представителей 3-го поколения (см. рис. 14). При этом необходимо указать и на то, что самые высокие значения разницы фон - проба относительно сатурации артериальной крови также наблюдались в группе мигрантов (2,22%).

В целом, проанализировав суммарную динамику в процентах с учетом степени снижения / повышения показателей газоанализа в ответ на пробу у юношей 4 групп, представителей различных поколений, мы выявили, что для юношей 0-го поколения данная величина (Д газообмеш) составила 9,5 8%, для представителей 1-го поколения - 9,51%, для молодых лиц 2-го поколения - 9,33%, а для лиц - представителей 3-го поколения - 8,50% (см. рис. 13). Учитывая вы-

шеописанные наблюдения, можно говорить о том, что, несмотря на более высокие показатели в состоянии фона (покоя) концентрации СО и низкие величины 0„ которые прямо пропорциональны величине поколения, гипоксически-гиперкапническая проба не вызывает столь значительного увеличения концентрации углекислоты и снижения кислорода в выдыхаемом воздухе, что может являться следствием более экономного и эффективного режима метаболического обеспечения на фоне сниженного кислородного запроса организма у предтавителей 2-го и 3-го поколения. Исходя из этого, можно предположить, что основные характеристики сердечно-сосудистой системы, сатурации артериальной крови и в большей степени величины газоанализа при анализе разницы фон - проба могут выступать показателем степени адаптированности к условиям Северо-Востока России.

В табл. 38 представлены показатели кардиоритма в состоянии покоя и на пике выполнения пробы с ререспирацией у юношей 0-го, 1-го, 2-го и 3-го поколений, а также уровни значимости их различий (табл. 39). Полученные результаты указывают на то, что в ответ на гипоксически-гиперкапническое воздействие у обследуемых всех групп происходит увеличение КМ^О, БОЫЫ на фоне снижения Мо, АМо с отсутствием значимой динамики относительно показателей МхО-Мп и Б!

Анализ динамики спектральных характеристик кардиоритма в ответ на функциональную пробу выявил увеличение ТР, а также НР-составляющей спектра во всех группах обследуемых, а также уменьшение УЪР-компонента спектра на фоне снижения ЬБ во всех группах, кроме юношей 3-го поколения. Анализ фоновых величин показателей ВСР (см. табл. 38, 39) выявил значимо более низкие показатели МхОМп, ТР в группе 0-го поколения, что отражает сниженную активацию парасимпатической модуляции в состоянии покоя. Значимо более высокие показателей УЫ7 в состоянии покоя были характерны для юношей 3-го поколения. Необходимо отметить, что статистически значимо более высокие показатели индекса централизации были отмечены у представителей 0-го поколения, которые, в свою очередь, свидетельствуют о преобладании центрального контура управления над автономным и в определенной степени отражают централизацию управления ритмом сердца, что отличает эту группу от других. Статистически значимо самые низкие показатели НР-волн в состоянии покоя были зафиксированы у представителей этой же группы. В наших исследованиях показано, что кратковременное гипоксически-гиперкапнической воздействие приводит к перестройкам показателей кардиоритма, которые имеют ряд различий в зависимости от поколения. Анализ изменений показателей вариабельности сердечного ритма в ответ на пробу с ререспирацией свидетельствует об увеличении активности автономного регуляторно-го контура в связи с увеличением частоты дыхания, что всегда происходит при значительных ги-поксических и гиперкапнических воздействиях. Учитывая более высокие показатели высокочастотного компонента у представителей групп 2-го и 3-го поколения, а также более выраженную

Таблица 38 - Показатели кардиоритма в состоянии покоя и при ререспирации у молодых жителей с различными поколениями проживания в условиях Северо-Востока России, (М±т)

Показатель Изучаемая группа

0-е поколение 1-е поколение 2-е поколение 3-е поколение

Фон

MxDMn, мс 322,0 (268,5:416,3) 358,0 (297,0:439,0) 368,2 (300,3:447,7) 368,2 (316,5:482,9)

RMSSD, мс 41,2 (32,4:52,4)* 44,6 (34,1:66,4)* 44,6 (34,5:66,6)* 42,2 (33,6:64,5) *

SDNN, мс 59,1 (46,1;79,8)* 67,7 (53,8;84,4)* 68,0 (54,8;84,6)* 66,3 (54,2;93,3) *

Mo, мс 822,3 (724,1:900,3)* 823,8 (727.1:923.6)* 825,0 (728,1:951,3)* 926,2 (774,4:979,3) *

AMo50, мс 34,4 (28,5:45,0)* 31,1 (26,1;39,6)* 30,4 (25,5;39,2)* 29,6 (27,3;41,6)*

SI, усл. ед. 67,7 (34,9:95,1) 49,3 (31,1:90,0) 48,4 (30,6:80,4) 52,2 (35,4:68,8)

TP, мс2 2401,2 (1546,7:3982,4)* 2798,9(1694,3:4012,4)* 2902,4(1724,2:3988,4)* 2980,2(1958,2:4212)*

HF, мс2 674,6 (345,1; 1016,3)* 827,5 (476,9;1676,8)* 858,1 (492,1;1738,2)* 995,6 (839,5;3147,2) *

LF, мс2 1178,0 (747,8:2884,0)* 1341,9 (926,8:1628,3)* 1341,9 (3645,2:1688,1)* 1295,3 (822,9:1557,1)

VLF, мс2 522,5 (315,5:691,4)* 594,7 (378.4:874,3)* 646,8 (409,2:932,3)* 650,2 (440,5:613,7) *

LF/HF, усл. ед. 2,5 (1,2;3,8)* 1,6 (1,0;2,6)* 1,5 (0,9:2.6)* 1,3 (0,8;1,9) *

1С, усл. ед. 3,0(1,9:5,4)* 2,3 (1,6;4,1)* 2,2 (1,4;3,8)* 1,9 (1,3;2,3) *

Ререспирация

MxDMn. мс 367,0 (297,4:409,1) 347,0 (287,2:514,5) 365,7 (291,5:523,2) 342,3 (281,3:522,1)

RMSSD, мс 52,5 (43,5;66,7) 57,9 (39,9:78,3) 60,9 (42,3;87,3) 67,2 (40,5:76,7)

SDNN, мс 72,2 (61,0:85,7) 71,2 (55,6:97,6) 74,9 (58,1:108,1) 75,5 (60,7:99,1)

Mo, мс 728,9 (628,7:849,2) 732,4 (678,2:824,3) 774,2 (711,3:875,0) 827,12(776,1:920,3)

AMo50, мс 29,2 (22,6;32,8) 28,7 (23,7;33,8) 27,7 (21,6;33,7) 25,9 (21,7;35,9)

SI, усл. ед. 50,8 (37,5:73,0) 48,3 (32,1:83,5) 47,2 (27,5:80,4) 52,3 (22,8:77,2)

TP, мс2 2780,1 (1556,2;3146,4) 3597,6 (2325,6;5386,7) 3780,9 (2206,2;5217,5) 3958,5 (2970,2;6132,5)

HF, мс2 1313,5 (757,5:2607,8) 2060,2 (1008,9:3629,2) 2180,3 (1035,6:3772,5) 2336,8 (878,5:3475,4)

LF, мс2 1003,4 (749,9:1652,8) 1111,5 (548,5:1673,1) 1160,0 (562,2:1782,5) 1162,3 (822,3:1557,1)

VLF, мс2 413,5 (264,9:661,2) 426,5 (170,2:748,3) 444,2 (205,8:722,2) 548,4 (403,0:608,5)

LF/HF, усл. ед. 0,8 (0,4;1,7) 0,5 (0,3;0,8) 0,5 (0,3;0,9) 0,5 (0.3:1.3)

1С, усл. ед. 1,4 (0,6;2,3) 0.7 (0,4;1,3) 0,7 (0,4;1,2) 0,7 (0,4; 1,7)

Примечание: Звездочкой отмечены значимые различия показателей фон - ререспирация.

Таблица 39 - Уровни значимости различий между изучаемыми группами

Показатель 0-1-е поколение 1-2-е поколение 2-3-е поколение 0-2-е поколение 1-3-е поколение 0-3-е поколение

Фон

MxDMn, мс р = 0,54 р = 0,80 р = 0,82 р < 0,05 р = 0,12 р < 0,05

RMSSD, мс р = 0,32 р = 0,91 р = 0,71 р = 0,12 р = 0,08 Р = 0,73

SDNN, мс р = 0,26 р = 0,96 р = 0,99 р = 0,26 р = 0,99 р = 0.56

Mo, мс р = 0,93 р = 0,69 р < 0,05 р = 0.65 р < 0,05 р < 0.05

AMo50, мс р = 0,38 р = 0,97 р = 0,64 р = 0,36 р = 0,08 р = 0,13

SI, усл. ед. р = 0,53 р = 0,95 р = 0,97 р < 0,05 р = 0,07 р = 0,43

TP, мс2 р = 0,33 р = 0,86 р = 0,95 р < 0,05 р = 0,62 р < 0,05

HF, мс2 р = 0,16 р = 0,97 р = 0,86 р < 0,05 р < 0,05 р < 0,05

LF, мс2 Р = 0,75 р = 0,93 р = 0,66 р = 0,11 р = 0,44 р = 0,47

VLF, мс2 р = 0,24 р = 0,91 р = 0,95 р = 0,25 р = 0,66 р < 0,05

LF/HF, усл. ед. р = 0,06 р = 0,95 р = 0,60 р < 0,05 р < 0,05 р < 0,05

1С, усл. ед. р = 0,11 р = 0,81 р = 0,54 р < 0,05 р < 0,05 р < 0,05

Ререспирация

MxDMn. мс р = 0,51 Р = 0,72 р = 0,42 р = 0,32 р = 0,66 р 0.51

RMSSD, мс р = 0,32 р = 0,80 р = 0,62 р = 0,22 р < 0,05 р < 0,05

SDNN, мс р = 0,99 р = 0,56 р = 0,08 р < 0.05 р = 0,76 Р = 0,72

Mo, мс р 0.81 р = 0,78 р < 0,05 р = 0.67 р < 0,05 р < 0.05

AMo50, мс р = 0,67 р = 0.77 р = 0,66 Р = 0,72 р = 0.42 р = 0,42

SI, усл. ед. р = 0,94 р = 0.74 р = 0,09 р < 0,05 р = 0,65 Р = 0,77

TP, мс2 р = 0,52 р = 0,42 Р = 0,72 р < 0,05 р = 0,08 р < 0,05

HF, мс2 р < 0,05 р = 0,69 р = 0,07 р < 0,05 р = 0,76 р < 0,05

LF, мс2 р = 0,67 р = 0,87 р = 0,61 р = 0,43 р = 0,08 р = 0,59

VLF, мс2 р = 0,91 р = 0,76 р = 0,52 р = 0,62 р < 0,05 р < 0,05

LF/HF, усл. ед. р < 0,05 р = 0,88 р = 0,62 р < 0,05 р < 0,05 р = 0,45

1С, усл. ед. р < 0,05 Р = 0,72 р = 0,22 р < 0,05 р < 0,05 р < 0,05

степень увеличения данного показателя в ответ на ререспирацию (степень увеличения которого возрастала в ряду от 0-го к 3-му поколению (0-е поколение на 94%, 1-е поколение на 149%, 2-е поколение на 154% и 3-е поколение на 157%), можно предположить адаптивную направленность увеличения HF-составляющей спектра при проживании в северных условиях. В настоящее время дыхательные волны (HF) связывают с синусовой аритмией, суть которой состоит в обеспечении оптимальной концентрации газов в крови и оптимизации газообмена при дыхании путем сопоставления перфузии с ЧСС (Hirsch, Bishop, 1981; Yasuma, Hayano, 2004; Shamailov, Patón, 2012).

Исходя из этого, мы можем предположить, что столь выраженное увеличение высокочастотного компонента спектра вариабельности сердечного ритма у юношей 2-го, а также 3-го поколения направлено на повышение скорости газообмена в альвеолах, что свидетельствует о повышении эффективности использования кислорода и выведения углекислого газа и сопоставимо с показателями Д . меньшие величины которых отмечены у представителей 2-го и 3-ш поколения.

Анализ LF-составляющей спектра ритма сердца не выявил межгрупповых различий в состоянии покоя и на пике пробы, при этом испытуемые характеризовались различной степенью ответной реакции на гипоксически-гиперкапническое воздействие. Так, в группе представителей

0-го, 1-го и 2-го поколения в ответ на пробу с ререспирацией было выявлено снижение низкочастотной составляющей ритма сердца, тогда в группе юношей - представителей 3-го поколения аналогичной тенденции зафиксировано не было. У обследуемых юношей в ряду от 0-го к 3-му поколению была отмечена менее выраженная тенденция снижения VLF-компонента спектра в ответ на гипоксически-гиперкапническую пробу, что, учитывая интерпретацию данного показателя, может отражать особенности энергетически-метаболического статуса организма, напряжение которого в меньшей степени свойственно юношам 3-го поколения (Stein et al., 1994).

В целом, проанализировав ответную реактивность показателей кардиоритма на ререспира-цию, путем суммирования в процентах степени ответных реакций без учета знака (снижения или повышения) мы выявили, что для группы 0-го поколения она составила 340%, для юношей 1-го поколения - 410%, у представителей 2-го поколения - 423%, а у обследуемых 3-го поколения -427% ( см. рис. 13).

Таким образом, анализ перестроек показателей кардиоритма, гемодинамики и газообмена в ответ на гипоксически-гиперкапническую пробу свидетельствует о наличии особенностей у представителей различных поколений. В целом полученные нами данные указывают на то, что в ответ на пробу с возвратным дыханием происходят качественно одинаковые сдвиги в показателях В CP, характеризующие активацию парасимпатического звена вегетативной нервной системы, но степень их выраженности зависит от увеличения поколения. Так, значительное возрастание активности парасимпатического звена ВНС и, в частности, высокочастотной составляющей ритма сердца (HF) было отмечено у юношей в группе 2-го и 3-го поколения, что является фактором, обеспечивающим оптимальный газообмен при выполнении пробы с ререспирацией и находит свое подтверждение в более низких величинах ДСО„ АО.. ДНЬО,, что наблюдается на фоне меньшей выраженности реакции со стороны САД, ДАД, ЧСС, которая составила 26% у представителей 2-го поколения и 23% у юношей 3-го поколения против 33 и 31% у адаптантов 0-го и 1-го поколения соответственно.

Таким образом, проведенные исследования выявили ряд моментов, свидетельствующих о различиях в перестройках показателей кардиогемодинамики, газообмена у представителей различных поколений, проживающих на территории Магаданской области. В целом проведенный анализ показателей кардиоритма как в состоянии покоя, так и в ответ на ререспирацию выявил более низкие показатели ВСР в группе юношей с непродолжительным стажем проживания на Севере (0-е поколение), что может рассматриваться как сниженная активация парасимпатического звена. При этом увеличение активности парасимпатической модуляции на сердечный ритм, как в состоянии покоя, так и при динамике в ответ на дыхательную пробу в группе 2-ш и 3-го поколений может обусловливать степень адаптированности к северным условиям и являться отражением компенсаторно-приспособительных перестроек вагусной активации, направленной на обеспечение газового го-меостаза при гипоксии и гиперкапнии при увеличении срока проживания на Севере.

Показано, что при выполнении пробы с возвратным дыханием происходит активация автономного контура регуляции, о чем свидетельствует увеличение в спектре сердечного ритма высокочастотной компоненты. Данные изменения сопровождаются увеличением RMSSD в ответ на ререспирацию, степень выраженности которой возрастала в ряду от 0-го к 3-му поколению, что однозначно свидетельствует в пользу преобладания парасимпатических влияний на физиологические функции организма, увеличивающихся от продолжительности проживания в условиях Магаданской области. Также отмечено снижение централизации управления ритмом сердца, что проявляется более высокими значениями индекса централизации как в состоянии покоя, так и на пике пробы у юношей 0-го поколения. По-видимому, столь выраженное увеличение активности парасимпатического звена ВНС и, в частности высокочастотной составляющей ритма сердца, является фактором, обеспечивающим оптимальный газообмен при выполнении пробы с ререспира-цией, что находит свое подтверждение в снижении показателей ДСО„ ДО,, в ряду от 0-го к 3-му поколению.

Таким образом, полученные нами данные достаточно наглядно демонстрируют тот факт, что основные характеристики сердечно-сосудистой системы, сатурации артериальной крови и в большей степени величины газообмена при анализе разницы фон - проба могут выступать показателем степени адаптированности к условиям Северо-Востока России. При этом наиболее специфичными, отражающими различия в перестройках изучаемых систем в ответ на ререспирацию у испытуемых четырех групп, являются показатели ДСО,, ДО,, а также HF-составляющая вариабельности сердечного ритма.

3.2.4. Аллостатическая нагрузка на систему газообмена и гемодинамики при пробе с ререспирацией у юношей-европеоидов - постоянных жителей различных климатических

зон Магаданской области

Учитывая индивидуальную устойчивость организма человека к гипоксии, которая, наряду с низкими температурами, выступает негативным фактором, формирующим адаптивные перестройки у человека на Севере, нами было проведено изучение особенностей функциональных перестроек организма юношей-европеоидов - постоянных жителей различных климатических зон в ответ на стандартную для всех пробу с ререспирацией. Проба с ререспирацией была проведена 200 юношам-европеоидам г. Магадан (приморская природно-климатическая зона) и 69 из г. Сусуман (континентальная природно-климатическая зона). В процессе проведения пробы с ре-

респирацией оказалось, что в выборке встречаются лица, у которых уровень кислорода в мешке по окончании тестирования не опускался ниже 10%, а содержание диоксида углерода не превышало 9%, при этом сатурация крови кислородом была не менее 95%. У других обследуемых наоборот - содержание кислорода в мешке было ниже 10%, а уровень накопившегося в мешке углекислого газа равен или даже больше, чем показатель кислорода. При этом оксигенация крови кислородом падала ниже 95%. С учетом этого все обследуемые были разделены на 2 условные группы: 1 -я группа - лица с высокой гипоксически-гиперкапнической устойчивостью (ВУ) и 2-я группа - с низкой устойчивостью (НУ).

В табл. 40 представлены основные показатели сердечно-сосудистой системы, газообмена и сатурации артериальной крови у юношей г. Магадан и г. Сусуман с высокой и низкой гипоксически-гиперкапнической устойчивостью. Анализ основных характеристик сердечно-сосудистой системы выявил ряд различий в зависимости от региона проживания и уровня устойчивости к гипоксии и гиперкапнии. Так, в состоянии покоя самые низкие показатели САД были характерны для ВУ юношей г. Магадан, а ДАД - для сусуманцев с НУ Магаданцы вне зависимости от уровня гипоксически-гиперкапнической устойчивости характеризовались более низкими показателями ЧСС. В группе сусуманцев с НУ были отмечены значимо более высокие показатели ударного (УОК) и минутного (МОК) объемов крови на фоне самых низких величин общего периферического сопротивления сосудов (ОПСС).

В ответ на пробу с ререспирацией во всех группах юношей были отмечены значимые перестройки показателей гемодинамики, проявляющиеся увеличением САД, ДАД, ЧСС и снижением УОК. При этом в ответ на ререспирацию сусуманцы с ВУ и НУ реагировали увеличением МОК, тогда как в группах магаданцев с ВУ и НУ был отмечен значимый рост ОПСС. Особенности также были отмечены и относительно фоновых показателей газообмена. Так, в группах ВУ и НУ магаданцев отмечались значимо более низкие показатели СО, и более высокие величины О, относительно сверстников из г. Сусуман. Необходимо подчеркнуть, что как у магаданцев, так и у сусуманцев между юношами с ВУ и НУ в состоянии фона значимых различий по газообмену не отмечалось. В процессе выполнения ререспирации показатели газообмена О, и СО, у юношей жителей различных климатических зон и с одинаковым уровнем устойчивости между собой практически совпадали. Однако если у ВУ обследуемых г. Магадан уровень оксигенации крови на пике пробы был статистически на 1,1% выше, чем в аналогичной группе сусуманцев, то у юношей с НУ этот показатель был на 1,5% ниже у магаданцев относительно сусуманцев. Анализ показателей сердечно-сосудистой системы, представленный в табл. 40, показал, что имеется ряд отличий в зависимости от региона проживания, а также от уровня гипоксически-гиперкапнической устойчивости. Так, в состоянии фона между магаданцами и сусуманцами с ВУ показатели артериального давления (АД) между обследуемыми лицами принципиально не отличались, однако статистиче-

Таблица 40 - Показатели гемодинамики и газообмена в состоянии фона и при ререспирации у юношей приморской и континентальной зон Магаданской области с различным уровнем гипоксически-гиперкапнической устойчивости, (М±т)

Показатель Высокая гипоксически-гиперкапническая устойчивость (ВУ) Уровень-значимости различий Магадан -Сусуман Низкая гипоксически-гиперкапническая устойчивость (НУ) Уровень значимости различий Магадан -Сусуман Уровень значимости различий ВУ и НУ

Магадан Сусуман Магадан Сусуман Магадан Сусуман

Фон

САД, мм рт. ст. 124,3±1,1* 127,3=1=1,0* р < 0,05 126,8=1=0,7* 128,8=1=1,6* р = 0,25 р < 0,05 р = 0,44

ДАД, мм рт. ст. 75,5±1,1* 79,1=1=1,2* р < 0,05 75,7=1=0,6* 72,8=1=1,4* р = 0,07 р = 0,86 р < 0,001

ЧСС, уд./мин 71.2=1:0.9* 74,0=1=1,1* р < 0,05 69,1=1=0,7* 73,4=1=1,4* р < 0,05 р = 0,06 Р = 0,72

УОК, мл 69,0=1=1,0* 67,4=1=1,2* р = 0,34 69,8=1=0,8* 75,2±1,8* р <0,01 р = 0,52 р < 0,001

МОК, мл/мин 4899,9±97,1 4958,9=1=105,9* р = 0,68 4857,5±36,9 5479,0±131,2* р <0,001 Р ~ 0,17 р < 0,001

ОПСС, дин2 с с\Г" 1659,4±51,8* 1643,2+43,4 р = 0,81 1660,8±21,8* 1454,4±48,6 р <0,01 р = 0,98 р < 0,001

СО, в мешке, % 3,8=1=0,07* 4,1=1=0,12* р < 0,05 3,9=1=0,06* 4,3=1=0,13* р < 0,05 р = 0,16 Р = 0,41

О, в мешке, % 16,3=1=0,09* 15,9=1=0,15* р <0,01 16,3=1=0,04* 15,7=1=0,15* р <0,01 р = 0,47 р = 0,35

ньо,„% 98,4=1=0,08* 98,3=1=0,06* р = 0,92 98,3=1=0,04* 98,5=1=0,03* р < 0,05 Р = 0,73 р < 0,05

Ререспирация

САД, мм рт. ст. 134,8=1=1,6 135,2=1=1,8 р = 0,88 149,1=1=0,9 138,1±2,2 р <0,001 р < 0,001 р = 0,30

ДАД, мм рт. ст. 84,9=1=1,2 86,7=1=1,1 Р = 0,27 92,4=1=1,3 87,5=1=1,6 р < 0,01 р < 0,001 р = 0,64

ЧСС, уд./мин 78,6=1=1,0 88,7=1=1,7 р < 0,001 79,1=1=0,8 91,5=1=1,9 р <0,001 р = 0,68 р = 0,28

УОК, мл 63,2=1=1,3 63,1=1=1,5 р = 0,94 63,1=1=1,2 63,7=1=1,2 р = 0,74 р = 0,95 Р = 0,75

МОК, мл/мин 4962,3=1=126,8 5582,2=1=171,1 р <0,01 4970,4±88,9 5773,8±114,0 р <0,001 р = 0,86 р = 0,35

ОПСС, дин2 с см5 1873,5±52,9 1596,9±47,8 р <0,01 2031,0±60,1 1535,4±39,8 р <0,001 р < 0,05 р = 0,32

СО, в мешке, % 7,5=1=0,07 7,8=1=0,09 р <0,01 9,5=1=0.03 9,7=1=0,1 р < 0,05 р < 0,001 р < 0,001

О, в мешке, % 11,9=1=0,08 11,4=1=0,11 р <0,01 9,5=1=0,04 9,1±0,1 р <0,001 р < 0,001 р < 0,001

ньо„% 96,1=1=0,18 95,0=1=0,13 р < 0,001 92,7=1=0,13 94,2=1=0,1 р <0,001 р < 0,001 р < 0,05

Примечание: Звездочкой обозначены различия фон - ререспирация.

ски более высокие значения отмечались у юношей г. Сусуман, но при этом различия не превышали 4 мм рт. ст. и не выходили за пределы возрастной физиологической нормы. Между юношами с НУ в тех же условиях фона достоверных различий между показателями АД у магаданцев и сусу-манцев не отмечалось. При этом у магаданцев с ВУ и НУ в условиях фона из 9 изучаемых показателей кардиогемодинамики и газообмена только по САД отмечалось значимое различие. В отличие от магаданцев между группами ВУ и НУ юношей г. Сусуман в состоянии фона отмечались статистически значимые различия по 5 показателям: ДАД, УОК, МОК, ОПСС, НЬО,. При этом, кроме величины оксигенации крови, разница в значениях гемодинамических характеристик колебалась в пределах 8-13%, отражая, по всей видимости, особенности влияния на организм экстремальных факторов континентальной зоны Магаданской области на лиц с исходно сниженной неспецифической резистентностью, зависимость между которой и устойчивостью организма к гипоксии была показана в фундаментальной монографии В. Б. Малкина и Е. Б. Гиппенрейтера еще во второй половине прошлого столетия (1977). Подчеркнем, что у юношей с НУ вне зависимости от зоны проживания при выполнении пробы с ререспирацией уровень содержания кислорода в мешке, из которого производилось дыхание, снижался по отношению к фоновым величинам более чем на 40%, а оксигенация - на 6%. В то же время у ВУ лиц это снижение находилось в пределах 25-30%, а падение оксигенации не превышало 3%. На пике ререспирации среди НУ юношей - жителей обеих климатических зон, АД значимо повышалось относительно фона в пределах 7-20% мм рт. ст. как по САД, так и по ДАД, при этом тип реакции сердечно-сосудистой системы носил выраженный гипертензивный характер. Аналогичная реакция отмечалась и среди ВУ обследованных, но повышение АД было меньшим и величины САД не превышали 135 мм рт. ст., а ДАД - 87 мм рт. ст. В целом анализ АД показал, что особенности его перестроек в ответ на пробу с ререспирацией отчасти имели схожую динамику у обследуемых всех групп, что проявлялось значимым увеличением систолического и диастолического артериального давления, а также частоты сердечных сокращений с одновременным снижением ударного объема крови.

При этом необходимо отметить разнонаправленный характер ответных реакций на ререспира-цию среди показателей МОК и ОПСС у представителей с разной гипоксически-гиперкапнической устойчивостью, жителей приморской и континентальной зон. Так, в группе магаданских юношей с ВУ было отмечено относительно фона статистически значимое увеличение на 13% ОПСС, при практически неизменных значениях МОК, в группе сусуманцев с ВУ, напротив - в ответ на ре-респирацию отмечалось увеличение на 13% МОК с сохранением фоновых величин ОПСС. Аналогичная динамика была характерна для магаданцев с низкой гипоксически-гиперкапнической устойчивостью, но при этом у них увеличение ОПСС составляло 22%, при отсутствии значимых различий по МОК, а у сусуманцев, наоборот, достоверное увеличение показателя отмечалось по МОК и не значимое по ОПСС.

Различная степень выраженности ответных гемодинамических реакций на ререспирацию между группами юношей, одинаковых по уровню устойчивости, но проживающих в различных климатических зонах, отразилась в увеличении общего числа значимых межгрупповых показателей. Так, региональные особенности в группе ВУ сусуманцев относительно магаданцев проявлялись при ререспирации более высоким приростом значения МОК и более низким увеличением ОПСС. Между группами НУ жителей Магадана и Сусумана при ререспирации наблюдались статистически значимые различия по величинам САД и ДАД с нивелированием значений по УОК в связи с уменьшением его на 15% относительно фоновой величины. Отметим, что при ререспирации также отмечались различия по ДАД, ОПСС между ВУ и НУ магаданцами, чего не наблюдалось в состоянии фона.

В табл. 41 представлены показатели вариабельности сердечного ритма в состоянии покоя и после выполнения пробы с ререспирацией у юношей приморской и континентальной природно-климатической зоны Северо-Востока России с учетом различий в уровне гипоксически-гиперкапнической устойчивости. В группе магаданцев в состоянии фона между группой ВУ и НУ из 13 изученных характеристик ВСР, статистически значимые различия наблюдались по МхБМп, КМЗББ, БОЫЫ, Ш7,1ТУНР, 1С, при этом в группе ВУ значения были выше, чем в группе НУ, кроме показателей и/Ш7,1С. У сусуманцев, при аналогичных условиях, различия между группами наблюдались только по 3 показателям - МхЕ)Мп, Ш7 и УЫ\

При проведении ререспирации между ВУ и НУ магаданцами, количество статистически значимые различия наблюдались по 80№>Г, АМо50, Б1,У1Д а у сусуманцев только по ЯМББО, Б1, Ш\ У магаданцев с высокой и низкой устойчивостью к гипоксически-гиперкапническому фактору различия в характеристиках ВСР между фоном и пробой отмечались соответственно по 7 и 6 показателям, а у сусуманцев при аналогичном сравнении - по 4 и 5 показателям. Однако следует отметить, что различия только в ряде случаев касались одних и тех же показателей, а наблюдаемые при этом особенности были связаны с перестройками степени активности симпатического и парасимпатического звена вегетативной нервной системы (ВНС).

При анализе показателей ВСР (табл. 41) установлено, что в состоянии фона между обследуемыми лицами с НУ, но жителями различных климатических зон значимые различия наблюдались только по спектрально-волновым характеристикам кардиоритма, за исключением низкочастотной составляющей (и). В то же время между группами ВУ юношей различия отмечались и по статистическим характеристикам ЯМЗБС) и Мо, отражающим активность парасимпатического звена, которая оказалась у сусуманцев выше, что также отражалось в высокочастотных спектральных значениях (Ш7), величина которых у них была больше на 54%. Отметим, что между группами ВУ и НУ лиц, проживающих в одной климатической зоне, также наблюдались значимые различия в показателях. Так, оказалось, что между ВУ и НУ магаданцами в состоянии фона по

Таблица 41 - Показатели вариабельности кардиоритма в состоянии покоя и при выполнении ререспирации у юношей приморской и континентальной зон Магаданской области с различным уровнем гипоксически-гиперкапнической устойчивости, (Ме (25:75))

Показатель Высокая гипоксически-гиперкапническая устойчивость (ВУ) Уровень значимости различий Магадан -Сусуман Низкая гипоксически-гиперкапническая устойчивость (НУ) Уровень значимости различий Магадан -Сусуман Уровень значимости различий с ВУ и НУ

Магадан Сусуман Магадан Сусуман Магадан Сусуман

Фон

МхБМп, мс 363,8 (292,1;460,1) 385,0 (331,7:510,2) р = 0,18 427,0 (340,2;465,0) 419,9 (341,0;599,0) р = 0,22 р < 0,05 р < 0,05

Ю^Б, мс 46,1 (35,6;61,0)* 57,1 (47.9:75.7) р <0,001 71,9 (39,1;92,7) 66,6 (60,0;72,6)* р = 0,94 р < 0,05 р = 0,32

8БМЧ, мс 67,0 (54,6;84,3)* 74,9 (61,7;91,7) р = 0,30 83,6 (68,0;96,2)* 72,8 (60,2;93,1)* р = 0,52 р < 0,05 р = 0,14

Мо, мс 823,7 (739,7;923,0)* 777,4 (700,7;851,7)* р < 0,05 877,2 (826,8;1076,8)* 779,1 (723,5:877,6)* р = 0,17 р = 0,23 р = 0,09

АМо50, мс 31,0 (25,0;38,7) 29,9 (25,6;36,4) р = 0,53 27,2(22.0:31.5)* 28,8 (26,1;34,1) р = 0,20 р = 0,46 р = 0,11

81, усл. ед. 50,5 (32,3;80,0) 44,8 (33,6;66,2) р = 0.71 36,5 (22,4;64,3) 32,8 (30,0;53,7) р = 0,52 р = 0,31 р = 0,32

Щ мс2 1009,8 (519;1379)* 1553,4 (964 ;2089)* р < 0,01 1746,0 (823 ;2673)* 1224,3 (786; 1639)* р < 0,05 р <0,01 р < 0,05

Ы7, мс2 1324,0 (930 ;2118) 1207,0 (815 ;2157) р = 0,43 1275,0 (930 ;2592) 1303,6 (416 ; 1854) р - 0,21 р = 0,18 р = 0,42

У1Д мс2 657,7 (399,0;993,5)* 552,3 (340 ;869) р = 0.31 719,9(5512;826) 355,0 (242 :5 15) р < 0,05 р = 0,22 р < 0,05

и/ЛБ, усл. ед. 1,7 (1,1;2,6)* 0,8 (0,6;1,5)* р <0,001 1,1 (0,4;1,5)* 0,8 (0,5;1,2) р < 0,05 р < 0,01 р = 0,82

1С, усл. ед. 2,5 (1,7;4,0)* 1,3 (0,9;2,1)* р <0,001 1,8 (0,7;2,2)* 1,1 (0,8;1,5)* р < 0,05 р <0,01 р = 0,76

Ререспирация

МхЭМп. мс 376,5 (305,1;478,8) 425,6 (365,3:500,1) р < 0,05 423,0 (409,4:541,5) 442,4 (369,9;596,2) р = 0,56 р < 0,05 р = 0,86

Ю^Б, мс 62,8 (46,8;79,8) 66,5 (56,1;80,5) Р = 0,37 78,5 (46,0;103,3) 88,1 (53,5;104,0) р = 0,88 р = 0,42 р < 0,05

8БМЧ, мс 76,6 (61,6; 106,5) 75,7 (63,6;94,8) р = 0,64 101,2 (82,0; 121,4) 85,8 (64,6;105,5) р < 0,05 р<0,01 р = 0,23

Мо, мс 726,2 (674,1;824,6) 679,1 (622,3;776,8) р < 0,05 726,0 (722,0;777,3) 677,8 (621,9:786,1) р < 0,05 р = 0,38 р = 0,92

АМо50, мс 26,7 (21,5;32,2) 29,1 (23,6;33,3) р = 0.21 21,6 (18,8;25,9) 28,5 (21,5;31,0) р = 0,22 р < 0,05 р = 0,86

81, усл. ед. 47,0 (30,3;70,0) 46,0 (34,4;75,9) р = 0,93 28,4 (27,6;40,6) 39,7 (29,8;70,2) р = 0,12 р < 0,05 р < 0,05

Щ мс2 2002(1166 ;3206) 1701,6(1196;3269) р < 0,05 2261,3 (933;2981) 2204,1 (949 ;2859) р = 0,32 р = 0,46 р < 0,05

Ы7, мс2 1111,5 (789 ;2309) 1057,3 (706 ; 1719) р = 0,25 1347,1 (662 ; 1673) 1168,0 (659;2043) р < 0,05 р<0,01 р = 0,22

У1Д мс2 538.0 (292;852) 439,8 (268 ;705) р = 0,34 748,3 (286 ;819) 312,6(2456 ;654) р < 0,05 р < 0,05 р = 0,32

ЬР/НБ, усл. ед. 0,5 (0,3:1,1) 0,6 (0.3:0 9) р = 0.88 0,5 (0,4;0,9) 0,6 (0,4;0.8) р = 0,43 р = 0,92 р = 0,86

1С, усл. ед. 0,8 (0.4;1,6) 0,8 (0,5;1,3) р = 0.95 0,7 (0,5;1,2) 0,8 (0,5;1,3) р = 0,64 р = 0,76 р = 0,94

Примечание: Звездочкой обозначены различия фон - проба.

6 из 11 показателей ВСР отмечались значимые различия, а у сусуманцев по 4. При этом важно отметить, что если у НУ магаданцев относительно ВУ наблюдалось в условиях фона преобладание вагу сной активности, при статистически значимых больших значениях MxDMn, RMSSD, SDNN, HF и меньших величинах LF/HF и индекса централизации (1С), то у НУ сусуманцев можно говорить о наличии дисбаланса между состоянием симпатической и парасимпатической регуляции, что отражалось в разнонаправленности вектора показателей, когда при увеличении (относительно показателей ВУ) значений MxDMn отмечалось уменьшение значений HF на 22% и VLF на 36%

В процессе пробы с ререспирацией между ВУ и НУ магаданцами, относительно тех же групп сусуманцев, принципиальные различия наблюдались по перестройкам низкочастотных характеристик мощности кардиоритма (LF и VLF). Так, если у НУ магаданцев наблюдалось значимое увеличение этих характеристик относительно ВУ на 21 и 39%, то у сусуманцев изменения не имели статистических различий и при этом значение VLF не только не увеличивалось, а даже имело тенденцию к снижению. Известно, что увеличение мощности спектра показателя VLF указывает на усиление регуляторного влияния высших вегетативных центров на сердечнососудистый подкорковый центр, а рост LF отражает активацию вазомоторного центра (Околито, Бутова, 2008).

В связи с этим можно констатировать, что у ВУ магаданцев процесс ререспирации протекает при меньшей активации сосудодвигательнош и высших вегетативных центров, чем у НУ

При этом у НУ обследуемых отмечается более выраженная парасимпатическая активность за счет статистически более высокого - на 23% (относительно ВУ) уровня СО,, формирующегося в мешке во время ререспирации у этих обследуемых, рост концентрации которого в дыхательной смеси, как известно, усиливает активность парасимпатической нервной системы и ее влияние на регуляцию кардиоритма. При сравнении различий в показателях ВСР между группами сусуманцев с высоким и низким уровнями устойчивости к гипоксически-гиперкапническому воздействию отмечается еще более выраженный вектор усиления парасимпатической регуляции у НУ обследуемых. Так, у них значение RMSSD, характеризующее активность парасимпатического звена ВНС в ответ на ререспирацию, достоверно возрастало по отношению к ВУ на 32%, при усилении вклада автономного регуляторного контура - на 29%, согласно высокочастотным показателям спектра (HF). Отметим, что между обследуемыми группами магаданцев по этому показателю статистически значимых различий не отмечалось

Необходимо отметить, что самые низкие значения высокочастотной составляющей (HF) наблюдались в состоянии фона у ВУ магаданцев, которые в процессе ререспирации значимо увеличивались (почти в 2 раза), в то же время среди ВУ сусуманцев отмечался аналогичный вектор изменений, но увеличение этого же показателя составляло всего около 10%. Подчеркнем, что значения HF при ререспирации у НУ магаданцев и сусуманцев также увеличивались относительно

фоновых величин, но статистических различий уже между магаданцами и сусуманцами по этому показателю не наблюдалось, что указывало на практически равную степень активности автономного контура регуляции кардиоритма в группах с НУ в процессе пробы. Однако подчеркнем, что у НУ сусуманцев значимое увеличение значения HF в ответ на ререспирацию относительно фона достигало 80%, при том, что в аналогичной группе магаданцев только 29%. В настоящее время показатель HF, являющийся маркером вагусной активности, P. Grossman с соавторами (2004) связывают с синусовой аритмией, суть которой состоит в обеспечении оптимальной концентрации газов в крови и оптимизации газообмена при дыхании путем сопоставления перфузии с ЧСС (Sh-amailov, Patón, 2012), при этом отмечается связь и со скоростью потребления кислорода (Perini et al., 1990). Принимая во внимание, что во время проведения пробы поддержание обеспечения газообмена и уровня кислорода в значительной мере определяется как гемодинамическими, так и регуляторными перестройками кардиоритма, представляло интерес изучить корреляционные взаимосвязи этих показателей с уровнем кислорода как в состоянии фона, так и в процессе рере-спирации у лиц с различной гипоксически-гиперкапнической устойчивостью с учетом их проживания в различных климатических зонах.

На рис. 15 представлены структурные плеяды значений коэффициентов парной ранговой корреляции у юношей г. Магадана. В плеяды включены комплексные показатели системного кровообращения (МОК и ОПСС), а в качестве характеристик ВСР внимание уделено значениям вариабельности сердечного ритма (MxDMn), высокочастотной составляющей (HF) и отношению низкочастотной к высокочастотной (LF/HF) характеристике мощности спектра кардиоритма. Эти показатели ВСР были выбраны, исходя из того, что в процессе ререспирации происходит значительное падение уровня О, и накопление CO., которое, действуя на дыхательный центр, активизирует вентиляторную активность и через ядра блуждающего нерва в продолговатом мозгу влияет на автономный контур регуляции кардиоритма, активность которого отражается в вариабельности различий между максимальными и минимальными величинами длительности R-R интервалов, мощности высокочастотной составляющей спектра (HF), абсолютные значения которой характеризуют уровень активности парасимпатического звена ВНС. При этом отношение автономного и центрального регуляторных контуров через величину LF/HF отражает состояние взаимодействия центрального и автономного регуляторных контуров управления кар-диоритмом, характеризуя относительную активность подкоркового симпатического нервного центра, и выступает в качестве индекса вагосимпатического взаимодействия (Баевский и др., 2001). Таким образом, показатели, включенные нами в корреляционный анализ, должны были достаточно всесторонне отражать перестройки взаимосвязи гемодинамики, регуляции кардиоритма и кислородного обеспечения организма у юношей с различной переносимостью ререспирации, проживающих в природно-климатических зонах, существенно отличающих-

Высокоустойчивые

МхйМп

0.3

;о,4

I