Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Хронофизиологическая характеристика состояния кардиореспираторной системы у обследуемых из различных климато-географических регионов

£

^ На правах рукописи

<Л/

ЗВОЛИНСКИЙ ПЕТР ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

ХРОНОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТОЯНИЯ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ У ОБСЛЕДУЕМЫХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ КЛИМАТО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ

РЕГИОНОВ

14.00.17 - Нормальная физиология 14.00.05 - Внутренние болезни

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 1997

Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии, проблемной лаборатории "Физиологические механизмы адаптации" Российского университета дружбы народов.

Научный руководитель -

академик РАМН, доктор медицинских наук,

профессор Н.А.Агаджанян

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор В.И.Тхоревский кандидат медицинских наук, доцент А.А.Карабиненко

Ведущая организация -

Московская медицинская академия им. И.М.Сеченова

Защита состоится "_"_1997г. в_часов на заседании

диссертационного совета Д 053.22.04 в Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, дом 8.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, г.Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6.

Автореферат разослан "_"_1997 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат медицинских наук, доцент Н.В.Ермакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Изучение закономерностей приспособления организма под воздействием постоянно меняющихся факторов окружающей среды, является фундаментальной задачей, решаемой в рамках экспериментальной и экологической физиологии и клинической медицины. Исследование временной периодики проявлений жизнедеятельности организма показало, что многообразие текущих изменений конкретных физиологических функций, кажущихся хаотичными, можно свести к универсальному циркадианному ритму. Этим достигается состояние равновесия между организмом и средой его обитания. Чем полнее и совершеннее адаптация организма в экосистеме, тем точнее распределено множество физиологических функций во временном континууме суток.

В хронофизиологии формируется представление о циркадианной организации адаптационных процессов, как самостоятельной характеристике функционального состояния организма. Адаптационные изменения, происходящие в организме человека при воздействии экстремальных факторов внешней среды, нередко характеризуются выраженным напряжением механизмов регуляции гомеостаза, которое проявляется изменениями структуры биологических ритмов различных физиологических функций. Это напряжение способно приводить организм к пограничным состояниям и, в ряде случаев, к "болезням адаптации" (Агаджанян Н. А., 1967,1987, 1989; Слоним А.Д., 1976; Баевский P.M.,1979; Казначеев В.П., 1980; Коробков A.B., 1981; Деряпа Н.Р. с соавт., 1985; Комаров Ф.И., 1989; F. Halberg, 1990; A.Reinberg, 1991; Фролов В.А., 1994). Изучение временной организации физиологических функций является одним из научно-обоснованных подходов в познании закономерностей жизнедеятельности человека в условиях нормы и патологии.

Основываясь на представление о временной организации физиологических функций организма, как чувствительном индикаторе различных воздействий, целью работы явилось изучение циркадианной динамики основных показателей кардиореспираторной системы и электролитного обмена у студентов, прибьюших в среднюю полосу России из различных климато-географических регионов, а также лиц с заболеванием сердечно-сосудистой системы при выполнении функциональных нагрузок.

В рамках поставленной цели основными задачами были:

1. Изучение суточной динамики основных показателей кардиореспираторной системы и электролитного обмена у студентов при выполнении ими функциональных нагрузок.

2. Сравнительные исследования по выявлению тренировочного эффекта комбинированного воздействия гипоксии и гиперкапнии на суточную динамику основных показателей кардиореспираторной системы и электролитного обмена у студентов.

3. Изучение особенностей суточной динамики основных показателей кардиореспираторной системы и электролитного обмена у лиц с заболеванием сердечно-сосудистой системы при воздействии измененной газовой среды.

Научна« новизна работы. На основе комплекса хронофи-зиологических исследований впервые изучена циркадианная динамика показателей кардиореспираторной системы и электролитного обмена при комбинированном воздействии гипоксии и гиперкапнии в режиме тренировки у студентов, прибывших в среднюю полосу России из различных климато-географических регионов страны. Впервые у лиц с заболеванием сердечно-сосудистой системы изучена циркадианная динамика показателей кардиореспираторной системы и электролитного обмена при воздействии измененной газовой среды.

Выявлено синхронизирующее действие комбинации гипоксии и гиперкапнии в режиме тренировки, проявляющееся изменением амплитудных характеристик циркадианных ритмов показателей кардиореспираторной системы. Показано, что степень этого влияния на временную организацию суточной динамики показателей кардиореспираторной системы зависит от исходного функционального состояния сердечно-сосудистой системы, внешнего дыхания и газообмена.

Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты позволяют расширить представления об особенностях адаптивных реакций кардиореспираторной системы и ее резервных возможностях при комбинированном воздействии гипоксии и гиперкапнии как в режиме тренировки, так и в режиме функциональной нагрузки.

Полученные результаты могут быть использованы при разработке

объективных критериев оценки функционального состояния и резервных возможностей человека, как в норме, так и при патологии, а также при выработке научно обоснованных лечебно-профилактических мероприятий, направленных на оптимизацию адаптивных процессов, протекающих в организме в новых условиях среды обитания.

Апробаций работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на 1-й Всероссийской научной конференции "Образ жизни и здоровье студентов"(Москва, 1995). Диссертационная работа апробирована на заседании кафедры нормальной физиологии и проблемной лаборатории "Физиологические механизмы адаптации" Российского университета

дружбы народов. Основные положения диссертации отражены в _

опубликованных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (1 глава), материалов и методов исследования (2 глава), изложения и обсуждения результатов (3-5 главы), заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы. Работа изложена на

_страницах машинописного текста, иллюстрированна_рисунками и

содержит _ таблиц. Указатель литературы содержит _ источника

(_отечественных и_иностранных).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Методы и объем исследований

Выбор методов и объем исследований определялись поставленной целью и задачами работы. Для решения поставленных задач было проведено два этапа хронофизиологических исследований в лабораторных и экспедиционных условиях. В первом этапе исследования проводились в лабораторных условиях, в которых принимали участие студенты, постоянно проживающие в условиях средней полосы России (умеренный климат - 1-группа), и прибывшие из различных климато-географических регионов страны (жаркий климат - 2-группа и холодный климат - 3-груп-па). Было обследовано 60 человек. На втором этапе исследования проводились в клинических условиях городской больницы №7, г. Волгограда. Было обследовано 20 человек, страдающих гипертонической болезнью в стадии заболевания II а и II б (по А.Л.Мясникову).

Антропометрические показатели и физическая работоспособность обследуемых представлена в таблице 1.

Таблица 1.

Антропометрические показатели обследуемых

Показатель 1-я группа 2-я группа 3-я группа

Возраст (лет) I 19,14 ± 0,39 18,80 ± 0,14 18,71 ± 0,08

II 51,29 ± 1,22 50,25 ± 2,20 38,33 ± 1,68

Рост (см) I 176,6 ± 0,59 178,3 ± 0,41 176,2 ± 0,78

И 166,6 ± 1,25 169,3 ± 0,44 171,0 + 1,24

Масса тела I 65,27 ± 0,76 66,35 ± 1,09 65,88 ± 0,65

(кг) II 77,76 ± 1,15 77,3 ± 1,5 62,2 ± 0,57

Индекс массы I 2,70 ± 0,04 2,68 ± 0,045 2,67 ± 0,05

тела (кг/см2) II 2,17 ± 0,05 2,27 ±0,11 2,75 ± 0,01

Поверхность I 1,818 ± 0,095 1,847 ± 0,01 1,821 ± 0,093

тела (м2) II 1,843 ± 0,089 1,866 ± 0,097 1,732 ± 0,01

РА^С (Вт) I 164,1 ± 6,07 168,2 ± 5,18 165,5 ± 2,04

Примечание: I - студенты из различных климато-географических регионов (1-я группа - умеренный климат; 2-я группа - жаркий климат; 3-я группа - холодный климат); II - больные гипертонической болезнью (1-я группа - IIa стадия; 2-я группа - Нб стадия; 3-я группа - контроль).

Все методы регистрации, определения и расчетов показателей кардиореспираторной системы в проведенных исследованиях, в лабораторных и экспедиционных условиях были одинаковыми. На первом этапе хронофизиологические суточные исследования проводились на базе санатория-профилактория РУДН в условиях комнатной температуры. Регистрация изучаемых показателей осуществлялась через каждые 4 часа, начиная с 08 часов утра, до и после комбинированного воздействия гипоксии и гиперкапнии в режиме тренировки. На втором этапе исследований комбинированное воздействие гипоксии и гиперкапнии использовалось в качестве функциональной пробы "возвратное дыхание". Проходимость бронхиального дерева оценивалась методом пневмотахографии на приборе Пневмоскрин фирмы "Erich Jaeger".

Ритмокардиометрия осуществлялась с помощью прибора Ритмокардио-скоп РКС-01. Показатели кровообращения и сократительной способности миокарда оценивались по данным электрокардиографии и тетрополярной реографии (Пушкарь Ю.Т. с соавт.,1977; Kubicek W.G., 1966) на приборах М-34 "Сименс-Элема" и РПГ-2-02. Функциональное состояние и физиологические реакции кардиореспираторной системы исследовались во время проведения пробы "возвратное дыхание"(Винницкая P.C., Коганова H.A., 1967) и при выполнении ступенчато возрастающей физической нагрузки на велоэргометре с шагом 50 Вт и продолжительностью ступени нагрузки 3 мин. Физическая работоспособность (PWC 170) расчитывалась по методике Карпмана B.JI. (1969). Внешнее дыхание и газообмен изучались методом Дугласа-Ходцена с помошью приборов Метатест-2, АК-1, ГАУ-3 с расчетом общепринятых показателей. Объемные показатели внешнего дыхания и газообмена приводились, к системе BTPS и STPD соответственно. Исследование электролитного обмена проводилось в течение суток до и после проведения пробы "возвратного дыхания" и после выполнения физической нагрузки. Содержание (Na, К) в слюне определялось методом пламенной фотометрии на приборе "Flapho-4". Весь фактический материал обработан современными методами вариационной статистики с использованием ПЭВМ IBM PC/AT.

Результаты исследования и их обсуждение. Результаты статистического анализа показателей дыхания, кровообращения, электролитного состава слюны, до и после комбинированного воздействия гипоксии и гиперкапнии в режиме тренировки у студентов из различных климато-географических регионов приведены в таблице 2 и на рис. I, и при физнагрузке в таблице 3. Как видно из приведенных данных, имеется достаточно выраженное сходство в динамике изучаемых показателей кардиореспираторной системы обследуемых при дыхании атмосферным воздухом (I исследование). При этом хроноструктура показателей дыхания и газообмена, характеризуется максимальными значениями ЧД, ДО, МОД, ДК, VO2, VCO2, КИО2 в дневные часы, а минимальными в ночные и ранние утренние часы (Баранов В.М., 1975; Алякринский B.C., 1983; Степанова С.И., 1986). Акрофазы показателей сердечно-сосудистой системы ЧСС, УО, МОК, АДс, АДд, АДср, СИ, ИНМ, ВРМ, ОССВ,

ВИМО, КП приходятся на 16 часов, а батифазы на 4 часа. Динамика ОПСС, Т, Е, RZ, Na/K, напротив, характеризуется максимальными значениями в ночные и минимальными в дневные часы. После воздействия измененной газовой среды в режиме тренировки (II исследование), хроноструктура указанных показателей существенно не меняется. В месте с тем выявляются определенные различия в реакциии кардиореспираторной системы при дыхании атмосферным воздухом, более отчетливо выраженные в конце пробы "возвратное дыхание" (Агаджанян H.A., Елфимов А. И., 1986; Краюшкин С.И., 1991; Северин А.Е., 1996).

Так, при дыхании атмосферным воздухом, среднесуточные значения ЧД достоверно выше у обследуемых 3-ей группы (р< 0,05), подобная динамика наблюдается и в конце пробы "возвратное дыхание". Величина ДО, как в 1-ом, так и Ii-ом исследовании, при дыхании атмосферным воздухом в выбранных группах не имела достоверных различий (р>0,05), к концу пробы в 1-ой группе величина указанного показателя была достоверно ниже (р<0,01). Не имеющие различий среднесуточные значения МОД, при дыхании атмосферным воздухом, в конце пробы "возвратное дыхание" характеризуются большими значениями в 1-ом исследовании, в 3-ей группе (р< 0,05). Во Ii-ом исследовании величина МОД, в 3-ей и 2-ой группе, имеет более высокие значения чем в 1-ой (р< 0,05). При этом значения VO2, VCO2, ДК, КП, КИО? имеют тенденцию к уменьшению в конце пробы "возвратное дыхание" во всех группах, как в 1-ом, так и во Ii-исследовании. При дыхании атмосферным воздухом величина VO2 достоверно выше в 1-ой группе (р<0,05), величина VCO2 при этом ниже (р<0,05) , как в 1-ом так и во И-исследовании. В конце пробы "возвратное дыхание", между значениями, полученными в 1-ом и II-ом исследовании, имеются достоверные различия во всех группах, характеризующиеся увеличением указанных показателей во II-ом исследовании (р<0,05), причем в 3-ей группе в 1-ом исследовании величина VO2 достоверно выше (р<0,05), сохраняя высокие значения во II-ом исследовании, однако величина прироста VO2 достоверно выше во 2-ой группе (р<0,05). Величина А МОД, в сравнении между исследованиями, более выражена во 2-ой группе (р<0,05). Величина же ДМ0Д/%С02, характеризущаяся достоверным увеличением во всех группах во II-ом исследовании (р< 0,05),

Таблица 2

Среднесуточные значения показателей кардиореспираторной

системы в покое и при "возвратном дыхании" у студентов (М±т)

Показатель 1-я группа 2-я группа 3-я группа

МОД I 1 8,61 ± 0,15 8,42 ± 0,13 8,59 ± 0,11

2 8,64 + 0,18 8,54 ± 0,17 8,71 ± 0,12

II 1 24,43 ± 0,48 26,3 ± 0,64 30,03 ± 0,48

2 29,96 ± 0,66 35,61 ± 0,92 37,71 ± 0,63

ДК I I 0,82 ± 0,002 0,88 ± 0,003 0,9 ± 0,005

2 0,86 ± 0,004 0,92 ± 0,002 0,92 ± 0,006

II 1 0,55 ± 0,002 0,59 ± 0,002 0,67 ± 0,005

2 0,57 ± 0,003 0,61 ± 0,003 0,73 ± 0,004

УОг I 1 249 ± 5,6 233,9 ± 5,6 236,6 ± 4,40

2 248,3 ± 5,4 233,6 ± 5,5 236,8 ± 4,60

II 1 140,93 ± 4,55 139,78 ± 4,29 158,75 ± 3,32

2 153,2 ± 5,87 188,92 ± 7,02 173,50 ± 4,16

СИ I 1 2,1 ± 0,04 2,3 ± 0,03 2,2 ± 0,03

2 2,25 ± 0,06 2,18 ± 0,04 2,29 ± 0,03

II 1 2,63 ± 0,07 2,47 ± 0,04 2,43 ± 0,04

2 2,76 ± 0,06 2,4 ± 0,04 2,84 ± 0,05

АДс I 1 115,7 ± 0,8 117 ± 0,7 118,7 ± 0,60

2 114,6 ± 0,9 И 3,2 ± 0,7 116,2 ± 0,60

II 1 124,52 ± 0,96 124,08 ± 0,74 126,13 ± 0,63

2 121,07 ± 1,12 121,17 ± 0,85 122,94 ± 0,71

опсс I 1 1 490,0 ± 28,8 1 297,0 ± 18 1 363,0 ± 19,70

2 1 337,0 ± 32 1 351,0 ± 21,8 1 321,0 ± 18,40

11 1 1676,5 ± 34 1739,2 ± 26,1 1 826,0 ± 30,50

2 1551,6 ± 29,6 1740,9 ± 28,9 1 507,6 ± 23,00

кэм I 1 0,464 ± 0,014 0,496 ± 0,01 0,461 ± 0,01

2 0,487 ± 0,012 0,485 ± 0,009 0,481 ± 0,009

II I 0,544 ± 0,011 0,531 ± 0,01 0,545 ± 0,01

2 0,558 ± 0,014 0,517 ± 0,011 0,562 ± 0,01

кп I 1 3,58 ± 0,09 3,25 ± 0,06 3,35 ± 0,05

2 3,37 ± 0,06 3,31 ± 0,07 3,32 ± 0,06

II 1 1,71 ± 0,05 1,64 ± 0,05 1,98 ± 0,03

2 1,82 ± 0,06 2,3 ± 0,08 2,05 ± 0,04

Ыа/К I 1 0,7 ± 0,03 0,7 ± 0,03 0,72 ± 0,02

2 0,68 ± 0,04 0,7 ± 0,03 0,78 ± 0,03

II 1 0,67 ± 0,03 0,74 ± 0,03 0,73 ± 0,03

2 0,62 ± 0,04 0,76 ± 0,03 0,72 ± 0,03

Примечание: 1-фон; И-"возвратное дыхание"; 1-первое исследование 2-второе исследование; 1 -я группа - студенты постоянно проживающие в средней полосе России; 2-я группа - студенты прибывшие из жаркого климата ; 3-я группа - студенты прибывшие из холодного климата.

(А)

Рис. 1. Динамика ДМОД и AMOK у обследуемых при "возвратном дыхании"до и после воздействия измененной газовой среды в режиме тренировки. (А) - динамика ДМОД; (Б) - динамика ДМОК.

1 - студенты проживающие в умеренном климате; II - прибывшие из жаркого климата; III - прибывшие из холодного климата. Обозначения: по оси абсцис: (А) и (Б) - время суток (ч).

по оси ординат: (А) - ДМОД (л); (Б) - МОК (л).

остается более высокой в 3-ей группе (р< 0,05). Проведенный анализ свидетельствует о более высоких потребностях в кислороде у обследуемых 2-ой и 3-ей групп при "возвратном дыхании", при этом эффективность легочной вентиляции выше в 3-ей группе. На это указывает динамика коэффициента использования кислорода (КИОг), имеющая реципроктные отношения с МОД. Градиент МОК был достоверно выше при 1-ом исследовании в 1-ой группе, имея тенденцию к увеличению во И-ом (р<0,05). Во второй и третьей группе, в 1-ом исследовании, AMOK не имеет достоверных различий (р>0,05), существенно различаясь во 11-ом исследовании в сторону большего увеличения этого показателя в 3-ей группе (р< 0,05). При этом во Ii-ом исследование в сравнении с первым, AMOK в 3-ей группе вырос на 63%, во 2-ой группе на 36% и в 1-ой на 4%. Подобная динамика наблюдается и при анализе величины АМОК/%СОг. Суточная динамика реакции дыхания и кровообращения АМОД и AMOK при "возвратном дыхании" до и после комбинированного воздействия гипокси и гиперкапнии в режиме тренировки представлена на рис 1. Реакция сердечно-сосудистой системы на адаптацию к воздействию измененной газовой среды в режиме тренировки, в группе обследуемых, прибывших из жаркого климата, характеризуется снижением ЧСС, УО, МОК, ИНМ, ВРМ, КЭМ, СИ, как при дыхании атмосферным воздухом, так и в конце пробы "возвратное дыхание". При анализе результатов исследования кардиореспираторной системы при комбинированном воздействии гипоксии и гиперкапнии в режиме тренировки, четко выявляются различия изучаемых показателей в конце пробы с "возвратным дыханием", при этом адаптационные проявления на указанное воздействие у обследуемых постоянно проживающих в условиях умеренного климата характеризуются, преимущественно, реакцией со стороны сердечно-сосудистой системы, тогда как у обследуемых прибывших из жаркого климата выявляется более выраженная реакция респираторной системы(Сагитова A.C., 1987; Елфимов А.И., 1996). У обследуемых прибывших из холодного климата наблюдается выраженная реакция как сердечно-сосудистой, так и респираторной системы.

Среднесуточная динамика изменения АДс до, и после

комбинированного воздействия гипоксии и гиперкапнии в режиме тренировки характеризуется повышением указанного показателя к концу пробы "возвратное дыхание" во всех группах , в сравнении между исследованиями величина АДс достоверно снижается (р<0,05).

Динамика изменений среднесуточных значений Na/K коэффициента при "возвратном дыхании", во второй группе обследуемых характеризуется повышением этого показателя в конце пробы, как в 1-ом так и во 11-ом иследовании (р<0,05). В 1 -ой группе величина Na/K в конце пробы достоверно снижается (р<0,05), в третьей группе величина указанного показателя не отличается в 1-ом и снижается во И-ом иследовании (р<0,05). Данная динамика изменения Na/K коэффициента свидетельствует о более выраженном влиянии симпатической нервной системы у обследуемых первой группы (Баевский P.M. и др. 1977 ; Заславская P.M., 1979; Баженова А.Ф., 1975).

При анализе реакции кардиореспираторной системы на физическую нагрузку мощностью 2 Вт/кг массы тела, отмечается увеличение среднесуточных значений ДМОД после воздействия измененной газовой среды в режиме тренировки, причем во 2-й группе это увеличение достоверно выше (р<0,05). На фоне такой реакции величина VOz, не отличающаяся между группами в покое, достоверно повышается во 2-ой группе, как в 1-ом, так и во II-ом исследовании. Величина СИ, при этом, имеет тенденцию к повышению у всех обследуемых. Такая тенденция сохраняется при нагрузке в 2 Вт/кг лишь во 2-ой группе (р<0,05), при этом имеется отчетливая тенденция к снижению СИ в 1-ой и 3-ей группе (р<0,05). Данная динамика наблюдается на фоне закономерного увеличения СИ внутри каждого исследованияя при увеличении нагрузки. Величина АДс и АДср достоверно повышается при увеличении нагрузки у всех обследуемых, как в первом, так и во втором исследовании (р<0,05). При этом отмечается снижение этих показателей в сравнении между исследованиями, более отчетливо выраженное при нагрузке 2 Вт/кг массы тела (Карпман B.JI., 1974; Радыш И.В., 1987; Шилова C.B., 1995). Величина ОПСС так же достоверно изменяется, и имеет тенденцию к снижению при нагрузке 2 Вт/кг массы тела, как в первом, так и во втором исследовании у всех обследуемых. При этом в 1-ой и 3-ей группе ОПСС, снижаясь в

Таблица 3

Среднесуточные значения показателей кардиореспираторной системы у обследуемых в покое и при физической нагрузке 2 Вт/кг массы тела

Показатель 1 -я группа 2-я группа 3-я группа

МОД I 1 8,82 ± 0,23 8,77 ± 0,19 8,97 ± 0,22

2 9,50 ± 0,23 8,97 ± 0,20 9,22 ± 0,23

II 1 42,73 ± 1,03 51,44 ± 1,24 48,92 ± 0,92

2 50,62 ± 1,25 53,04 ± 1,36 51,22 ± 0,66

У02 I 1 270,67 ± 6,65 270,40 ± 4,59 268,31 ± 6,23

2 272,36 ± 5,76 274,17 ± 6,79 270,54 ± 5,91

II 1 2299,86 ± 44,21 2609,71 ± 61,56 2497,91 ± 42,21

2 2521,54 ± 49,13 2679,47 ± 49,45 2586,78 ± 27,16

ЧСС I 1 71,52 ± 1,12 71,77 ± 0,78 73,49 ± 1,04

2 74,29 ± 1,06 69,53 ± 0,77 74,75 ± 1,03

II 1 160,95 ± 2,15 156,53 ± 1,92 154,94 ± 1,06

2 148,48 ± 2,24 156,73 ± 1,76 152,02 ± 0,89

СИ I 1 2,16 ± 0,05 2,20 + 0,06 2,27 ± 0,05

2 2,39 ± 0,06 2,23 ± 0,05 2,37 ± 0,05

II 1 7,51 ± 0,21 6,43 ± 0,13 6,90 ±0,13

2 6,54 ± 0,16 6,85 ± 0,15 6,63 ± 0,09

АДс I I 115,71 ± 0,73 117,00 ± 0,65 118,04 ± 0,66

2 115,24 ± 0,74 115,67 ± 0,67 115,88 ± 0,72

II 1 180,48 ± 2,37 175,00 ± 1,88 178,33 ± 1,43

2 174,76 ± 1,86 169,00 ± 1,67 175,10 ± 1,19

АДср I 1 90,95 ± 0,48 90,11 ± 0,43 90,91 ± 0,65

2 89,36 ± 0,59 88,67 ± 0,49 89,67 ± 0,60

II 1 113,33 ± 0,85 111,00 ± 0,80 110,36 ± 0,72

2 111,75 ± 0,64 106,56 ± 0,94 108,37 ± 0,70

ОПСС I 1 1893,9 ± 40,85 1778,1 ± 38,17 1801,6 ± 35,08

2 1689,6 ± 40,31 1808,6 ± 28,80 1703,7 ± 34,19

II 1 684,23 ± 17,99 765,76 + 15,04 727,02 ± 13,21

2 768,31 ± 16,13 691,55 ± 14,16 732,60 ± 10,94

КЭМ I 1 0,604 ± 0,009 0,670 ± 0,010 0,596 ±0,016

2 0,609 ± 0,008 0,615 ± 0,007 0,634 ± 0,013

II 1 0,334 ± 0,008 0,310 ± 0,007 0,326 ± 0,006

2 0,320 ± 0,008 0,333 ± 0,011 0,323 ± 0,004

Примечание: I - фон; II - физнагрузка 2 Вт/кг; 1- первое исследование; 2-второе исследование; 1 -я группа студенты постоянно проживающие; 2-я группа студенты прибывшие из жаркого климата; 3-я группа -студенты прибывшие из холодного климата.

покое, после комбинированного воздействия гипоксии и гиперкапнии в режиме тренировки, имеет обратную динамику при нагрузке 2 Вт/кг массы тела (р<0,05). У обследуемых второй группы отмечается обратная реакция. Анализ полученных результатов свидетельствует об определенных различиях в реакции кардиореспираторной системы у лиц, постоянно проживающих в условиях средней полосы России и прибывших из регионов с жарким и холодным климатом, до и после воздействия измененной газовой среды в режиме тренировки, при выполнении пробы "возвратное дыхание" и при физической нагрузке 2 Вт/кг массы тела.

Результаты сравнительных исследований важнейших показателей дыхания, кровообращения и эелектролитного обмена у больных гипертонической болезнью приведены в таблице 4 и на рис 2. Как видно из приведенных данных, выявляются сходства в реакции кардиореспираторной системы в пробе "возвратное дыхание" у больных гипертонической болезнью, в то же время имеются определенные различия, как между стадиями заболевания, так и с контрольной группой. Во всех группах обследуемых к концу пробы "возвратное дыхание" отмечается увеличение ЧД, ДО, МОД, ЧСС, УО, МОК, АДс, АДд, АДср, СИ, ИНМ, ВИМО, при этом снижается УОг, ВРМ, КЭМ, КИОг, КП. Среднесуточные значения АМОД/ДСИ снижены в 1-ой и 2-ой группе обследуемых, в сравнении с контролем, при этом во 2-ой группе эта величина достоверно ниже в сравнении с 1-ой группой (р< 0,05). Это свидетельствует о снижении вентиляционно - перфузионного соотношения у больных гипертонической болезнью, которое более выражено с увеличением тяжести течения заболевания (Асланян H.JL, 1973; Рапопорт С.И., 1976, 1982; Заславская P.M., 1979, 1991, 1994; Комаров Ф.И., 1989). Суточная динамика ДМОДЛ/оСОг и АСИЛ/оСОг представлена на рис. 2. В течение суток в контрольной группе, отмечается повышение ДМ0Д/%С02 в утренние и ночные часы, в 1-ой группе наиболее высокие значения отмечаются в дневные часы, достигая максимума в 16 часов, во второй - максимальные значения наблюдаются в утренние часы, повторно повышаясь в дневные. При этом ДСИ/%С02 в 1 -ой группе принимает максимальные значения в 12 н 20 часов, а во 2-ой группе в 8 и 20 часов. Динамика АМОД/%СОг и

Таблица 4

Среднесуточные значения показателей кардиореспираторной системы в покое и при "возвратном дыхании" у больных

Показатель I -я группа 2-я группа Контроль

МОД 7,79 ± 0,32 8,60 ± 0,35 8,24 ± 0,28

II 26,05 ± 1,24 19,93 ± 0,50 27,33 ± 1,37

У02 192,13 ± 9,07 207,61 ± 10,27 194,92 ± 6,16

II 68,97 ± 4,81 103,90 + 12,05 72,87 ± 3,07

ЧСС 65,00 ± 1,79 70,63 ± 1,40 69,56 ± 1,41

II 69,52 + 1,47 78,13 ± 1,80 76,00 ± 1,38

УО 61,22 ± 2,70 62,21 ± 1,68 50,88 ± 0,84

II 69,16 ± 1,83 72,75 ± 1,83 64,17 ± 0,53

СИ 1,47 ± 0,06 1,79 ± 0,07 1,50 ± 0,04

II 2,14 ± 0,08 2,34 ± 0,06 2,05 ± 0,06

АДс 124,76 ± 2,27 160,83 ± 3,64 108,89 ± 3,31

II 162,03 ± 2,83 187,31 ± 3,73 128,05 ± 3,77

АДд 82,26 + 1,53 92,71 ± 1.71 75,83 ± 1,86

II 96,55 ± 1,55 102,50 ± 1,64 87,50 ± 1,83

АДср 96,43 ± 1,49 115,42 ± 1,42 86,85 ± 2,25

II 118,37 ± 1,64 130,76 ± 2,23 101,02 ± 2,45

ОПСС 2830,9 ± 130,8 2914,6 ± 91,4 2811,2 ± 104,1

II 3642,2 ± 143,8 3244,2 ± 128,9 3184,0 ± 117,7

КЭКРС 106,00 ± 7,87 119,95 ± 6,05 113,46 ± 6,93

II 452,28 ± 29,80 289,70 ± 35,02 374,37 ± 23,05

КЭМ 0,693 ± 0,027 0,639 ± 0,032 0,599 ± 0,021

II 0,416 ± 0,022 0,392 ± 0,024 0,360 ± 0,009

КИ02 24,87 ± 1,08 24,12 ± 0,58 23,89 ± 0,66

II 2,70 ± 0,19 5,12 ± 0,53 2,75 ± 0,17

КП 2,97 +0,13 2,97 ± 0,16 2,80 ± 0,09

II 0,99 + 0,06 1,32 ± 0,15 0,97 ± 0,06

ВИМО 24,85 + 0,70 25,26 ± 0,57 22,36 ± 0,32

II 24,30 ± 0,57 26,62 ± 0,86 23,89 ± 0,41

№/К 0,932 ± 0,0156 1,057 ± 0,025 0,959 ± 0,018

11 0,766 ± 0,0134 0,784 ± 0,014 0,956 ± 0,017

Примечание: 1-я группа-больные На ст. гипертонической болезни; 2-я группа - больные Иб ст. гипертонической болезни; I - фон; II - "возвратное дыхание"

Рис. 2. Динамика ДМОДЛ/0СО2 и ДСИ/%СОг у больных гипертонической болезнью при "возвратном дыхании". (А) - динамика ДМ0Д/%С02; (Б) - динамика ЛСИ/%С02. I - обследуемые с IIa стадией; II - обследуемые с 116 стадией; III - контрольная группа.

Обозначения: по оси абсцис: (А) и (Б) - времы суток (ч); по оси ординат: (А) - АМ0Д/%С02; (Б) - АСИ/%СОг.

ДСИЛ/0СО2 в контрольной группе имеет в течение суток противоположную направленность. В дневные часы, в сравнении с утренними и вечерними, АМОД/%СОг достоверно ниже, при этом величина ДСИ/%СОг в те же часы повышается. Это свидетельствует о преобладании вентиляторной реакции, в ответ на комбинированное воздействие гипоксии и гиперкапнии в утренние и вечерние часы, и повышением гемодинамического ответа на указанное воздействие в дневные часы. Такая реципрохтная реакция дыхания и кровообращения направлена, по-видимому, на повышение экономичности работы кислородотранспортной системы при функциональной нагрузке, в зависимости от времени суток. В 1-ой и 2-ой группе обследуемых наблюдается нарушение амплитудно-фазовых соотношений указанных показателей, которое проявляется повышением вентиляторной реакции в дневные часы, на фоне снижения гемодинамического ответа при "возвратном дыхании". При этом повышение функциональной активности кислородотранспортной системы при адаптации к воздействию измененной газовой среды в первой группе проявляется увеличением и вентиляторной реакции и гемодинамического ответа. Во второй группе, преимущественно, реакцией со стороны сердечно-сосудистой системы, среднесуточная величина ДСИ/%СОг достоверно выше (р<0,05), величина ДМОД/%СОг ниже. Это свиделельствует о нарушении диффузионной способности легких, и может отражать, в определенной мере, степень тяжести как функциональных, так и органических изменений в альвеолярно-капиллярных мембранах у больных на более поздних стадиях гипертонической болезни.

Анализ динамики артериального давления показывает, что увеличение АДср достоверно выше в 1-ой группе и составляет 22,7 %, при 13,2 % увеличения в 2-ой и 16,3% в контрольной группе. Такая реакция проявляется на фоне увеличения ОПСС в первой группе на 28,6%, во второй на 11,3% и на 13% в контрольной группе, что свидетельствует о более выраженном напряжении механизмов адаптации сердечнососудистой системы на ранних стадиях заболевания. При комбинированном воздействии гипоксии, гиперкапнии у обследуемых 1-ой и 2-ой группы, тенденция к снижению Иа/К коэффициента более выражена,

что является критерием повышенной активности симпатической нервной системы на протяжении суток.

Таким образом, результаты сравнительно-физиологических исследований показали, что хронофизиологический анализ позволяет более полно судить о динамике и особенностях взаимосвязи дыхания, кровообращения, электролитного состава слюны при комбинированном воздействии гипоксии и гиперкапнии, дозированной физической нагрузке. Эти материалы позволяют судить о физиологических особенностях суточной динамики переходных процессов направленных на мобилизацию приспособительных механизмов по формированию функциональной системы с целью оптимального обеспечения организма кислородом при функциональных тестах, как в норме, так и при патологии. Учитывая, что одной из общих закономерностей процесса адаптации к измененным условиям среды обитания, является согласование временных параметров важнейших физиологических функций организма (хронорезистентность), го полученные результаты свидетельствуют о широком диапазоне приспособительных возможностей организма, необходимых для сохранения устойчивого гомеостаза.

ВЫВОДЫ

1. В результате комплексных хронофизиологических исследований выявлены особенности циркадианных ритмов кардиореспираторной системы при адаптации к условиям умеренного климата, а также установлена специфика реакций системы дыхания и кровообращения у обследуемых из различных климато-географических регионов при воздействии измененной газовой среды в режиме тренировки.

2. Установлено, что реакция кардиореспираторной системы при комбинированном воздействии гипоксии и гиперкапнии в режиме тренировки, у лиц прибывших из жаркого климата, характеризуется большим увеличением ДМ ОД, которое составило 51%, ДМОК при этом увеличился на 36% , у лиц же, постоянно проживающих в условиях умеренного климата и прибывших из холодного климата увеличение ДМОД составило 34% и 35%, а А МОК 63% и 4% соответственно. Выявлено снижение частотных и объемных характеристик гемодинамики у лиц, прибывших из

жаркого климата, в ответ на функциональные нагрузки. При этом, у всех обследуемых выявлено снижение АДс, АДср, ОПСС после указанного воздействия, на протяжении суток.

3. Установлены особенности суточной динамики реакции показателей кардиореспираторной системы на физическую нагрузку при воздействии измененной газовой среды в режиме тренировки, при этом архитектоника временной организации ДМОД и ЛСИ не притерпивает существенных изменений, достигая максимальных значений в 16 часов. Выявленное увеличение ДМОД после комбинированного воздействия гипоксии и гиперкапнии в режиме тренировки у лиц прибывших из различных климато-географических регионов, в условиях умереного климата, составил: холодный климат - 7,5%, жаркий климат - 3,5% и постоянно проживающие в условиях умеренного климата - 22%.

4. Выявлены особенности циркадианной динамки и реакции кардиореспираторной системы на воздействие измененной газовой среды у больных на разных стадиях течения гипертонической болезни, характеризующееся более выраженным напряжением механизмов адаптации на ранних стадиях заболевания, а также очевидным нарушением вентиляционно-перфузионного соотношения при увеличении тяжести течения заболевания. Выявлено нарушение амплитудно-фазовых соотношений в реакции дыхания и кровообращение на комбинированное воздействие гипоксии и гиперкапнии, которое проявляется повышением вентиляторной реакции (ЛМОД/%СОг) в дневные часы, на фоне снижения гемодинамического ответа (АСИ/%СОг).

5. Показано, что среднесуточные значения Ыа/К коэффициента снижаются с увеличением тяжести течения заболевания, свидетельствуя о более выраженной активности симпатической нервной системы, при этом максимальные значения Ш/К коэффициента слюны приходятся на ночные и ранние утрение часы, значительно снижаясь в ранние утрение часы после функциональной нагрузки у больных на ранней стадии заболевания на 23%, в более поздней стадии - на 47% .

6. Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования хронофизиологического подхода в медико-биологических и

клинических исследованиях по изучению особенностей реакции кардиореспираторной системы на функциональные нагрузки, позволяющие более полно судить о степени и характере течения адаптационного процесса при изменении социальных факторов и условий среды обитания.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Результаты проведенных исследований указывают на необходимость учета хроноструктуры основных показателей кардиореспираторной системы при разработке объективных критериев оценки функционального состояния и резервных возможностей организма человека и могут быть использованы при выработке научно обоснованных лечебно-профилактических мероприятий, направленных на оптимизацию адаптивных процессов, в новых условиях среды обитания.

2. Комбинированное воздействие гипоксии и гиперкапнии методом "возвратного дыхания" в покое может найти применение при выявлении индивидуальных особенностей адаптивных реакций кардиореспираторной системы у больных, страдающих гипертонической болезнью.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Хронофизиологическое исследование кардиореспираторной системы у студентов при функциональных нагрузках // Образ жизни и здоровье студентов: Тез.докл. 1-ой Всероссийской науч. конф.- М., 1995. -С. 90 - 91. (в соавт. Ю.В.Ломакин).

2. Изучение влияния измененной газовой среды на суточную динамику кардиореспираторной системы человека // Циклы природы и общества: Тез.докл. 3-ей Международной конф. - Ставрополь, 1995.- С. 8082. (в соавт. И.В.Радыш, Ю.П.Старшинов, Ю.ВЛомакин).

Зволинскнй Петр Вячеславович (Россия)

"ХРОНОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТОЯНИЯ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ У ОБСЛЕДУЕМЫХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ КЛИМАТО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ РЕГИОНОВ". Изучалась циркадианная динамика показателей кардиорес-пираторной системы и электролитного обмена при выполнении функциональных нагрузок, а также изменений этих показателей после комбинированного воздействия гипоксии и гиперкапнии в режиме тренировки.

Установлены различия в реакции кардиореспираторной системы у лиц, прибывших из различных климато-географическх регионов и находящихся в условиях умеренного климата, на функциональные нагрузки.

Показано, что у больных гипертонической болезнью выявляются нарушения вентиляционно-перфузионного соотношения с увеличением тяжести течения заболевания, а также нарушение амплитудно-фазовых соотношений в реакции дыхания и кровообращения на комбинированное воздействие гипоксии и гиперкапнии.

Peter V. Zvolyncky (RUSSIA)

"CHRONOPHYSIOLOGICAL CHARACTERISATION THE CONDITION OF CARDIORESPIRATORY SYSTEM OF NATIVES FROM THE

DIFFERENT CLIMATICO-GEOGRAFICAL REGIONS". The circadian variations of cardiorespiratory parameters and electrolytic balans were studied in the functional exercises and this parameters modification after combinatory effect of hypoxia and hypercapnia by the training.

It was a different reactions of cardiorespiratory system from the different climatico-geografical regions, being in the conditions of moderate climate, in the influence of functional exercises.

It was show, that the arterial hypertension patients have the infringement of ventilatory-perfusionary correlation with the increase of serious illness, and the infringement of ampitude-phase correlations in the respiratory and circulation reactions combinatory effect of hypoxia and hypercapnia.

Подписано в печать 11.03.97 г. Тир. 100