Влияние экстремальных факторов на соотношение кардиоинтервалов в структуре кардиоцикла

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Актуальность. Пропорция золотого сечения, открытая Пифагором, имеет большое значение в организации живой природы. Поскольку золотая пропорция — один из критериев самоорганизации в живой природе, естественно предположить, что и в работе сердца возможно проявление этого критерия. Организация сердечного цикла является результатом длительной эволюции живого организма в направлении оптимизации структуры и функций, обеспечения жизнедеятельности при минимальных затратах энергии. Однако в клинической медицине и физиологических исследованиях до последнего времени этот подход почти не использовался, в литературе имеются лишь отдельные сообщения об эффективности применения данного метода.

Цель исследования — изучение чувствительности показателей симметрийного анализа кардиоцикла в соответствии с методологией золотого сечения к физическим нагрузкам, гипоксическому и температурному воздействию для интегральной оценки функционального состояния работы сердца. Для геометрического анализа электрокардиограммы использованы соотношения основных параметров, позволяющие оценить их соответствие критериям золотого сечения.

Материалы и методы. Геометрический анализ интервалов электрокардиограммы в соответствии с принципами золотого сечения у здоровых лиц, подвергающихся воздействию истощающей физической нагрузки, гипоксии, комбинированной гипертермии или низких температур. В ходе работы были проанализированы результаты исследования 252 добровольцев-мужчин в возрасте 20–35 лет, из которых 46 человек проходили тест истощающей физической нагрузки, 113 — гипоксическую пробу, 34 — пробу на переносимость комбинированной гипертермии, 69 — пробу на переносимость умеренного охлаждения.

Результаты. Использование геометрического анализа кардиоциклов в состоянии покоя, при физической нагрузке, а также умеренном по интенсивности воздействии типовых неблагоприятных факторов внешней среды (гипоксия, высокие или низкие температуры) показало принципиальную возможность оценки динамики функционального состояния у молодых практически здоровых лиц. Более динамичными были показатели, характеризующие активность процессов регуляции работы миокарда на экстракардиальном и интракардиальном уровне. Показатель симметрийного анализа, характеризующий уровень миокардиального гомеостаза, энергетические процессы и сократимость, в большей степени отражает прогностически неблагоприятные характеристики с точки зрения срыва адаптации миокарда. Установлено, что для практических здоровых лиц (в обычном состоянии деятельности, без внешних воздействий), 1-й класс функционального состояния встречается в 83 % случаев, напряжение гемодинамики отмечается у 16 % обследуемых, неадекватность гемодинамики — у 1 %.

Заключение. Выявленные в результате неблагоприятных внешних воздействий отклонения от идеальной пропорции золотого сечения оставались в пределах допустимых колебаний, что свидетельствовало о достаточно совершенном функционировании сердца и сердечно-сосудистой системы в целом у обследованного контингента молодых практически здоровых лиц. Предложенная Н.В. Дмитриевой в 1989 г. классификация функциональных состояний, основанная на оценке степени отклонения расчетных коэффициентов от оптимального значения, соответствующего золотому сечению, не является оптимальной для здоровых молодых мужчин, к которым относятся и спортсмены без признаков «спортивного сердца» и иной патологии миокарда. Она не учитывает знак отклонения, в результате чего для состояния покоя, при преобладании брадикардии, типичной для спортсменов, возникает гипердиагностика напряженной гемодинамики. В то же время работа сердца при кратковременных интенсивных физических нагрузках, закономерно вызывающих выраженную симпатикотонию, может необоснованно быть охарактеризована как преморбидное или патологическое состояние.

Об авторах

Алексей Евгеньевич Ким

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexpann@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4591-2997

канд. мед. наук, старший научный сотрудник НИО (обитаемости) НИЦ

Россия, Санкт-Петербург

Евгений Борисович Шустов

Научно-клинический центр токсикологии им. акад. С.Н. Голикова Федерального медико-биологического агентства

Email: shustov-msk@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5895-688X

д-р мед. наук, профессор, гл. научн. сотр.

Россия, Санкт-Петербург

Вячеслав Павлович Ганапольский

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: ganvp@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7685-5126

полковник медицинской службы, д-р мед. наук, начальник НИО (обитаемости) НИЦ

Россия, Санкт-Петербург

Ирина Петровна Зайцева

Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова

Email: irisha-zip@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8361-7409

д-р биол. наук, профессор кафедры физического воспитания

Россия, Ярославль

Список литературы

  1. Бочаров М.И., Шилов А.С. Организация биоэлектрических процессов сердца при разной степени острой нормобарической гипоксии у здоровых людей // Экология человека. 2020. Т. 27, № 12. С. 28–36. doi: 10.33396/1728-0869-2020-12-28-36
  2. Глазачев О.С., Кофлер В., Дудник Е.Н., и др. Влияние адаптации к пассивной гипертермии на аэробную работоспособность и кардиореспираторную выносливость у спортсменов-любителей // Физиология человека. 2020. Т. 46, № 1. С. 78–86. doi: 10.31857/S0131164619060031
  3. Гурвич Е.В. Клиническое значение структурной точки кардиоцикла и структурной точки артериального давления с позиции пропорции «золотого сечения». Нижний Новгород: Нижегородская государственная медицинская академия, 2005. 215 с.
  4. Дмитриева Н.В., Бадиков В.И., Макарычев В.А., и др. Доклинические изменения ЭКГ и их критериальная оценка на основе симметрийного подхода // Кардиология. 1991. Т. 31, № 1. С. 79–81.
  5. Дмитриева Н.В. Симметрийный подход к оценке функционального состояния организма человека // Известия АН СССР. Серия Биология. 1990. № 1. С. 52–66.
  6. Добрых В.А. Аритмии сердца: симметрия, золотое сечение. Хабаровск: Антар, 2011. 150 с.
  7. Малов Ю.С., Куликов А.Н. Симметрийный подход к изучению сердца и его патологии // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2014. № 2. С. 51–57.
  8. Новиков Е.М., Стеблецов С.В., Ардашев В.Н., и др. Исследования сердечного ритма по данным ЭКГ: вариабельность сердечного ритма и дисперсионное картирование // Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2019. № 4. С. 81–89. doi: 10.26269/4t6g-mx35
  9. Орлов В.Н. Руководство по электрокардиографии. 10-е изд. Москва: ООО «Медицинское информационное агентство», 2020. 560 с.
  10. Панина Н.Г. Влияние на организм человека физической нагрузки возрастающей интенсивности при различных сочетаниях микроклимата. Вопросы. Гипотезы. Ответы: наука XXI века: Коллективная монография. Краснодар: ИП Акелян Нарине Самадовна, 2014. С. 202–219.
  11. Цветков В.Д. Золотая гармония и сердце. Пущино: Фотон-век, 2008. 204 с.
  12. Цветков В.Д. Об оптимальных отношениях активностных и функциональных интервалов во временной структуре систолы человека и диагностическом значении // Кардиология. 1985. Т. 25, № 12. С. 110–111.
  13. Цветков В.Д. Сердце, золотое сечение и симметрия. Пущино: ПНЦ РАН, 1997. 170 с.
  14. Buckberg G.D. Basic science review: The helix and the heart // J Thorac Cardiovasc Surg. 2002. Vol. 124, No. 5. P. 863–883. doi: 10.1067/mtc.2002.122439
  15. Chan J.Y., Chang G.H. The Golden Ratio optimizes cardiomelic form and function // Iran J Med Hypotheses Ideas. 2009. Vol. 3, No. 1. P. 1–5.
  16. Ciucurel C., Georgescu L., Iconaru E.I. ECG response to submaximal exercise from the perspective of Golden Ratio harmonic rhythm // Biomed Signal Process Control. 2018. Vol. 40. P. 156–162. doi: 10.1016/j.bspc.2017.09.018
  17. Doshi H.H., Giudici M.C. The EKG in hypothermia and hyperthermia // J Electrocardiol. 2015. Vol. 48, No. 2. P. 203–209. doi: 10.1016/j.jelectrocard.2014.12.001
  18. Foster J., Hodder S.G., Lloyd A.B., Havenith G. Individual Responses to Heat Stress: Implications for Hyperthermia and Physical Work Capacity // Front Physiol. 2020. Vol. 11. ID541483. doi: 10.3389/fphys.2020.541483
  19. Henein M.Y., Zhao Y., Nicoll R., et al. The human heart: Application of the golden ratio and angle // Int J Cardiol. 2011. Vol. 150, No. 3. P. 239–242. doi: 10.1016/j.ijcard.2011.05.094
  20. Kenny G.P., Poirier M.P., Metsios G.S., et al. Hyperthermia and cardiovascular strain during an extreme heat exposure in young versus older adults // Temperature. 2017. Vol. 4, No. 1. P. 79–88. doi: 10.1080/23328940.2016.1230171
  21. Малов Ю.С., Малова А.М. Диагностика хронической сердечной недостаточности по длительности систолы желудочков // Вестник Санкт-Петербургского университета. Медицина. 2017. Т. 12, № 4. С. 307–313. doi: 10.21638/11701/spbu11.2017.401
  22. Nybo L., Rasmussen P., Sawka M.N. Performance in the heat-physiological factors of importance for hyperthermia-induced fatigue // Compr Physiol. 2014. Vol. 4, No. 2. P. 657–689. doi: 10.1002/cphy.c130012
  23. Ozturk S., Yalta K., Yetkin E. Golden ratio: A subtle regulator in our body and cardiovascular system? // Int J Cardiol. 2016. Vol. 223. P. 143–145. doi: 10.1016/j.ijcard.2016.08.147
  24. Rizzo L., Thompson M.W. Cardiovascular adjustments to heat stress during Prolonged exercise // J Sports Med Phys Fitness. 2018. Vol. 58, No. 5. P. 727–743. doi: 10.23736/S0022-4707.17.06831–1
  25. Seltenrich N. Between extremes: Health effects of heat and cold // Environ Health Perspect. 2015. Vol. 123, No. 11. P. 276–280. doi: 10.1289/ehp.123-A275

© Ким А.Е., Шустов Е.Б., Ганапольский В.П., Зайцева И.П., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах