Seasonal influences on heart rate and ECG TP segment parameters in adolescents living in the European North

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Residents of the European North, characterized by a sharply continental climate, develop specific physiological mechanisms to adapt to significant seasonal fluctuations in temperature and other meteorological parameters. Assessing individual cardiac responses to these seasonal variations is essential for understanding physiological survival strategies and adaptation mechanisms in extreme climates.

AIM: To determine the relationships between temporal-frequency parameters of cardiac function based on heart rate and TP segment duration in January and May in 15–16-year-old adolescents residing in Syktyvkar.

METHODS: ECG were recorded in 22 adolescents aged 15–16 years in a standing position and in response to a clinostatic test in January and May ECGs were obtained in lead II, and heart rate and TP segment duration were measured based on 20 consecutive cardiac cycles. Statistical analysis was performed using Microsoft Excel.

RESULTS: The analysis of group mean values for heart rate and TP segment duration revealed no statistically significant seasonal differences. A more detailed analysis of individual data demonstrated significant seasonal variability in both heart rate and TP segment duration. In the winter period, heart rate shifts in response to the clinostatic test were more pronounced and reached up to 39%, compared to May (maximum shift of 23%). A similar trend was observed for TP segment duration. An individualized assessment revealed considerable seasonal shifts in both heart rate and TP segment duration among many of the participants.

CONCLUSION: The study confirmed the necessity of an individualized approach to assessing responses to seasonal environmental factors.

About the authors

Nadezhda G. Russkikh

Pitirim Sorokin Syktyvkar State University

Author for correspondence.
Email: rung76@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4413-8258
SPIN-code: 1240-4336

Cand. Sci. (Biology), Associate Professor

Russian Federation, 21–142 Petrozavodskaya st, Syktyvkar, 167005

Elena M. Oskolkova

Komi Republican Lyceum at Syktyvkar State University

Email: v.oskolkova@mail.ru
SPIN-code: 2922-7958

Cand. Sci. (Biology), Associate Professor

Russian Federation, Syktyvkar

Lev I. Irzhak

Komi Republican Lyceum at Syktyvkar State University

Email: irzhak31@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3459-7848
SPIN-code: 1156-8956

Dr. Sci. (Biology), Professor

Russian Federation, Syktyvkar

References

  1. Kandror IS. The effect of the polar day and polar night on the human organism under condinions of large settlements. Gig Sanit. 1958;23(5):7–13.
  2. Irzhak LI, Russkikh NG, Gudkov AB. Analysis of the correlations between ECG components in adolescents both before and after exposure to different types of physical stress in the Subarctic winter conditions. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2023;30(12):891–900. doi: 10.17816/humeco626830 EDN: JHKGQD
  3. Russkikh NG, Irzhak LI. Variability of electrocardiogram elements in 6–7-year-old children under the influence of physical activity in the conditions of the European North. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2018;25(10):32–38. doi: 10.33396/1728-0869-2018-10-32-38 EDN: YLBXOP
  4. Dernovoy BF, Prosheva VI. The cardiovascular system under conditions of changing hemodynamic load in humans in the North. Syktyvkar: Komi nauchnyi tsentr Ural'skogo otdeleniya; 2024. 168 р. EDN: MCMGDM
  5. Varlamova NG. Annual cycles of cardiorespiratory function in humans in the European North [dissertation]. Syktyvkar; 2020. 280 р. (In Russ.) EDN: GIKMYP
  6. Povzun VD, Povzun AA. Seasonal changes in the functional state of the cardiovascular system in female students with different levels of physical activity. Theory and Practice of Physical Culture. 2021;(11):53–55. EDN: ZPVCRZ
  7. Tolstov PV, Kalyagin AN, Tatarinova MB. Influence of heliogeophysical and climatic factors on the cardiovascular system: a literature review. Cardiovascular Therapy and Prevention. 2023;22(8):92–102. doi: 10.15829/1728-8800-2023-3599 EDN: TTOLAW
  8. Ignatova AN, Parshukova EA, Oskalenko AM, et al. Corrected QT interval of the electrocardiogram in the prone position in young and healthy men. Russian Journal of Cardiology. 2024;29(S7):17–18. (In Russ.) EDN: VFCPCE
  9. Irzhak LI, Russkikh NG, Parshukova AN. Variability of time and amplitude ecg indicators in older adults. Journal of Medical and Biological Research. 2021;9(4):355–365. doi: 10.37482/2687-1491-Z073 EDN: CTACMJ
  10. Irzhak LI, Russkikh NG, Ignatova AN. Correlations between rhythmic activity parameters of the human heart. Journal of Medical and Biological Research. 2024;12(2):172–180. doi: 10.37482/2687-1491-Z192 EDN: LUFMJM
  11. Dudnikova EA, Gerasimenko MV. Temporal relation of ecg elements and cardiac rhythm at rest. In the World of Scientific Discoveries. 2016;(3):101–113. doi: 10.12731/wsd-2016-3-8 EDN: VUZRYH
  12. Solonin YuG, Markov AL, Bojko ER. The longitudinal study results of the physiological status of male northerners - participants of the project "Mars-500". Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2017;24(10):39–45. doi: 10.33396/1728-0869-2017-10-39-45 EDN: ZIPIMV
  13. Makarov LM, Kiseleva II, Dolgikh VV, et al. Normative parameters of ECG in children. Pediatrics. 2006;85(2):4–11. (In Russ.) EDN: KWAAGV
  14. Kudinova AK, Varlamova NG, Boyko ER. ECG amplitude parameters in men of different ages during submaximal performance testing (exemplified by residents of the European North of Russia). Journal of Medical and Biological Research. 2023;11(3):255–264. doi: 10.37482/2687-1491-Z146 EDN: TGJSAN

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Correlations between heart rate values and TР segment duration in 15–16-year-old adolescents before (A) and after (В) clinostatic test in different seasons of the year. Horizontal axis — heart rate indicators (beats/min), vertical axis — TР segment duration (sec)

Download (101KB)

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».