Биологические науки/8.Физиология человека и животных

Д.б.н. Двоеносов В.Г.

Казанский(Приволжский)федеральный университет, Россия

Физиологические особенности регуляции сердечного ритма у студенток с различным уровнем легочной вентиляции в условиях произвольной задержки дыхания

Изучались особенности регуляции ритма сердца в условиях произвольной задержки дыхания на вдохе (проба Штанге) у студенток, не занимающихся спортом, с различным исходным уровнем легочной вентиляции (индекс дыхания-ИД), методами вариационной пульсометрии и спектрального анализа[1].

Проведение пробы Штанге показало отсутствие значительных изменений частоты сердечных сокращений (табл.1). В то же время, студентки с исходно низким ИД, показали большую устойчивость и меньшую чувствительность к гипоксии и гиперкапнии в пробе Штанге, дольше задерживая дыхание по сравнению с девушками, имеющими высокий ИД (54.3 + 2.87 и 45.5 + 1.84 сек., p<0.02).

Изменение газового гомеостаза в пробе Штанге у студенток с исходно низким ИД приводило к повышению активности парасимпатического отдела ВНС в регуляции сердечного ритма. На это указывали достоверное увеличение Мо, ∆Х, и уменьшение АМо, ИН, ИВР, ВПР, ПАПР. Вместе с тем, спектральный анализ ритма сердца показал уменьшение мощности дыхательных волн(HF-волны) и увеличение мощности очень медленных волн(VLF-волны), что можно расценивать, как повышение активности надсегментарного уровня регуляции (эрготропных систем)[2], при нарастающей гипоксии и гиперкапнии и исключении влияния дыхательной периодики на формирование высокочастотных колебаний сердечного ритма. Снижение АМо у студенток с высоким ИД отражало снижение активности симпатического звена регуляции.

Таблица 1

Показатели вариабельности сердечного ритма у студенток с различным уровнем легочной вентиляции в условиях относительного покоя и при выполнении пробы Штанге

Показатели	Фоновое состояние	Проба Штанге	Достоверность различий в состояниях
	1	2
ЧСС, уд/мин	81.2 + 3.86 90.7 + 4.04	81.7 + 3.49 88.4 + 5.14
Мо, мсек	0.75 + 0.015 0.73 + 0.016	0.84 + 0.026 * 0.73 + 0.034	Р1-2<0.05
АМо,%	30.0 + 4.81 39.6 + 3.06	34.0 + 1.85 32.2 + 2.72	Р1-2<0.007
∆ Х,мсек	0.29 + 0.028 0.25 + 0.009	0.43 + 0.057 * 0.27 + 0.027	Р1-2<0.005
ИН,ед.	85.8 + 22.47 108.3 + 6.82	55.6 + 8.60 98.9 + 21.64
ВПР,ед.	5.05 + 0.592 5.51 + 0.075	3.22 + 0.445 * 5.77 + 0.904	Р1-2<0.01
ПАПР,ед.	41.0 + 7.39 55.0 + 5.47	38.7 + 4.16 45.6 + 5.38	Р1-2<0.003
ИВР,ед.	124.0 + 20.5 157.0 + 6.4	95.8 + 16.8 135.3 + 24.2
ИЦ, ед.	0.66 + 0.241** 4.29 + 0.835	1.14 + 0.201 3.57 + 1.261	Р1-2<0.03

Примечание: в верхней строке - показатели у студенток с низким уровнем вентиляции(n=9), в нижней строке - с высоким(n=10).

* р< 0.05; ** р< 0.005 - различия достоверны у обследуемых с низким и высоким уровнями легочной вентиляции

Меньшее физиологическое напряжение регуляторных систем у студенток с низким ИД в пробе Штанге было связано с высоким значением мощности HF-волн (р<0.04), характеризующим активность парасимпатического звена регуляции ритма сердца [3], которое, несмотря на снижение, оставалось выше, чем у студенток с высоким ИД (р<0.05), а также с более низкой мощностью VLF-волн (р<0.09).

Пик мощности VLF-волн, доминирующий в спектре, по мнению Н.Б. Хаспековой(2003), значимо связан с высоким уровнем личностной тревожности и нарушением паттерна дыхания (ЧД).

Спектральный анализ сердечного ритма отражал реципрокную динамику мощности HF-волн у студенток с низким и высоким ИД. И если у первых отмечалось снижение мощности дыхательных волн(p<0.04), связанное с задержкой дыхания и уменьшением респираторного звена регуляции, то у вторых мощность HF-волн увеличивалась(p<0.002). Это указывает на наличие и других путей формирования быстрых волн, помимо респираторной синусовой аритмии, очевидно связанных с центральными ритмогенными механизмами, на что указывалось и в работе других авторов [4]. Корреляционный анализ показателей ВСР показал связь ИН с мощностью HF-волн у студенток с исходно низким ИД, как в фоне(r= - 0.903, p<0.05), так и в пробе Штанге(r= - 0.937, p<0.05), тогда как, у студенток с высоким ИД данная связь проявлялась только при задержке дыхания(r= - 0.664, p<0.05), что указывает на возможность коррекции состояний, связанных с высокими значениями стресс-индекса (ИН), посредством изменения уровня легочной вентиляции и/или газообмена.

Таким образом, изучение вариабельности ритма сердца у студенток в пробе с произвольной задержкой дыхания показало сложный характер регуляторных влияний, связанный с воздействием как гипоксического, так и капнического стимулов. Отмечался разнонаправленный характер ряда показателей, характеризующих как усиление парасимпатических влияний на регуляцию ритма, так и активацию симпатической нервной системы. Выявлены особенности регуляции ритма сердца в пробе Штанге у студенток с низким и высоким ИД. Студентки с низким ИД отличались большей устойчивостью к гипоксическим и гиперкапническим условиям в пробе Штанге и показывали большую активацию парасимпатической системы в регуляторных влияниях на ритм сердца.

Литература

1. Березный Е.А., Рубин А.М. Практическая кардиоритмография/2-е издание, переработанное и дополненное.: Научно-производственное предприятие « Нео». – 1999. – 144 с.

2. Хаспекова Н.Б. Диагностическая информативность мониторирования вариабельности ритма сердца // Вестник аритмологии. – 2003. - № 32. – С. 15 – 23.

3. Баевский Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма в космической медицине // Физиология человека, 2002. – Т.28. - № 2. – С.70 – 82.

4. Рябыкина Г.В., Соболев А.В. Вариабельность ритма сердца. – М.: издательство «Оверлей», 2001. – 200 с.