Анализ вариаций биоэлектрической активности сердца человека при острых гипоксических воздействиях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. В физиологии и медицине особое место отводится изучению гипоксических состояний организма. Описаны индуцируемые гипоксией реакции ведущих физиологических систем, в том числе кровообращения. Однако мало изучена кардиологическая составляющая индивидуальных реакций и их изменчивость при разной степени острой гипоксии (ОГ).

Цель. Изучение индивидуальных особенностей типов реакции сопряжённых параметров ЭКГ и их вариаций на разных этапах ОГ легкой и средней степени.

Материалы и методы. Две группы мужчин 18–26 лет (n1=30 и n2=29) подвергались с разницей в один год ОГ — 14,5 и 12,3% О2 в течение 20 мин. Во временные периоды ОГ (5, 10, 20 мин) определяли амплитудные (P1II, RII, T1II, BAL, BAR), временные (R–R, Q–T) параметры ЭКГ и оксигенацию крови (SрO2). В подгруппах (кластерах) описаны особенности типов с «низкой» и «высокой» реакцией и её индивидуальной стабильностью при ОГ.

Результаты. Кластеризация отклонений параметров ЭКГ при ОГ 14,5 и 12,3% О2 выделила 2 подгруппы (кластера), отличающихся как минимум по величине уменьшения суммарной BAL и R–R. При ОГ 14,5% О2 постепенно увеличивалось количество отличающихся параметров ЭКГ между подгруппами: на 5-й минуте — BAL (р <0,001), на 20-й минуте — RII (р=0,047), T1II (р=0,016), BAL (р <0,001), R–R (р=0,035), Q–T (р=0,008), а при ОГ 12,3% О2 — только BAL (р <0,001). Установлено, что во все периоды ОГ 14,5% О2 тип реакции сохранялся у 60% лиц, а при ОГ 12,3% О2 — у 55,2%, в остальных случаях тип реакции параметров ЭКГ изменялся. При этом параллели между типами реакции и отклонениями SрO2 не наблюдалось.

Заключение. Предполагается наличие двух типов сопряжённых реакций параметров ЭКГ в ответ на лёгкую и среднюю степень ОГ и их вариативность в 40 и 44,8% случаях соответственно, а также независимость дифференциации типов реакции по ЭКГ от развивающейся гипоксемии.

Об авторах

Михаил Иванович Бочаров

Коми научный центр Уральского отделения Российской академии наук

Email: bocha48@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6918-5523
SPIN-код: 7435-1550

д.б.н., профессор

Россия, Сыктывкар

Александр Сергеевич Шилов

Коми научный центр Уральского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: shelove@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-0520-581X
SPIN-код: 9039-4883
ResearcherId: H-1420-2016
Россия, Сыктывкар

Список литературы

  1. Лукьянова Л.Д. Сигнальные механизмы гипоксии. Москва : Российская академия наук, 2019.
  2. Newsholme P., De Bittencourt P.I.H., O’Hagan C., et al. Exercise and possible molecular mechanisms of protection from vascular disease and diabetes: the central role of ROS and nitric oxide // Clin Sci (Lond). 2009. Vol. 118, N 5. P. 341–349. doi: 10.1042/CS20090433
  3. Semenza G.L. Hypoxia-inducible factors in physiology and medicine // Cell. 2012. Vol. 148, N 3. P. 399–408. doi: 10.1016/j.cell.2012.01.021
  4. Нестеров С.В. Особенности вегетативной регуляции сердечного ритма в условиях воздействия острой экспериментальной гипоксии // Физиология человека. 2005. Т. 31, № 1. С. 82–87. doi: 10.1007/s10747-005-0010-7
  5. Boos C. J., Vincent E., Mellor A., et al. The effect of sex on heart rate variability at high altitude // Med Sci Sports Exerc. 2017, Vol. 49, N 12. Р. 2562–2569. doi: 10.1249/MSS.0000000000001384
  6. Giles D., Kelly J., Draper N. Alterations in autonomic cardiac modulation in response to normobaric hypoxia // Eur J Sport Sci. 2016. Vol. 16, N 8. Р. 1023–1031. doi: 10.1080/17461391.2016.1207708
  7. Li Y., Li J., Liu J., et al.. Variations of time irreversibility of heart rate variability under normobaric hypoxic exposure // Front Physiol. 2021. Vol. 12. P. 607356. doi: 10.3389/fphys.2021.607356
  8. Uryumtsev D.Y., Gultyaeva V.V., Zinchenko M.I., et al. Effect of acute hypoxia on cardiorespiratory coherence in male runners // Front Physiol. 2020. Vol. 11. P. 630. doi: 10.3389/fphys.2020.00630
  9. Лесова Е.М., Самойлов В.О., Филиппова Е.Б., Савокина О.В. Индивидуальные различия показателей гемодинамики при сочетании гипоксической и ортостатической нагрузок // Вестник российской военно-медицинской академии. 2015. Т. 49, № 1. С. 157–163.
  10. Саноцкая Н.В., Мациевский Д.Д., Лебедева М.А. Влияние острой гипоксии на легочное и системное кровообращение // Патогенез. 2012. Т. 10, № 4. С. 56–59.
  11. Coustet B., Lhuissier F.J., Vincent R., et. al. Electrocardiographic changes during exercise in acute hypoxia and susceptibility to severe high-altitude Illnesses // Circulation. 2015. Vol. 131, N 9. P. 786–794. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.114.013144
  12. Новиков В.С., Сороко С.И., Шустов Е.Б. Дезадаптационные состояния человека при экстремальных воздействиях и их коррекция. Санкт-Петербург : Политехника-принт, 2018.
  13. Малкин В.Б., Гиппенрейтер Е.Б. Острая и хроническая гипоксия. Москва : Наука, 1977.
  14. Агаджанян Н.А., Миррахимов М.М. Горы и резистентность организма. Москва : Наука, 1970.
  15. 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
  16. Волков Н.И. Прерывистая гипоксия — новый метод тренировки, реабилитации и терапии // Теория и практика физической культуры. 2000. Т. 7. С. 20–23.
  17. Navarrete-Opazo А., Mitchell G.S. Therapeutic potential of intermittent hypoxia: a matter of dose // Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2014. Vol. 307, N 10. R1181–R1197. doi: 10.1152/ajpregu.00208.2014
  18. Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы: справочник / под ред. Т.С. Виноградовой. Москва : Медицина, 1986.
  19. Турбасов В.Д., Артамонова Н.П., Нечаева Э.И. Оценка биоэлектрической активности сердца в условиях антиортостатической гипокинезии с использованием общепринятых и корригированных ортогональных отведений ЭКГ // Космическая биология и авиакосмическая медицина. 1990. Т. 24, № 1. С. 42–44.
  20. Койчубеков Б.К., Сорокина М.А., Мхитарян К.Э. Определение размера выборки при планировании научного исследования // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 4. С. 71–74.
  21. Millet G.P., Faiss R., Pialoux V. Last word on point: counterpoint: hypobaric hypoxia induces different responses from normobaric hypoxia // J Appl Physiol (1985). 2012. Vol. 112, N 10. Р. 1795. doi: 10.1152/japplphysiol.00338.2012
  22. Vigo D.E., Lloret S.P., Videla A.J., et al. Heart rate nonlinear dynamics during sudden hypoxia at 8230 m simulated altitude // Wilderness Environ Med. 2010. Vol. 21, N 1. Р. 4–10. doi: 10.1016/j.wem.2009.12.022
  23. Li Y., Gao J., Lu Z., et al. Intracellular ATP binding is required to activate the slowly activating K+ channel IKs // Proc Natl Acad Sci U S A. 2013. Vol. 110, N 47. Р. 18922–18927. doi: 10.1073/pnas.1315649110
  24. Kane G.C., Liu X.K., Yamada S., et al. Cardiac KATP channels in health and disease // J Mol Cell Cardiol. 2005. Vol. 38, N 6. Р. 937–943. doi: 10.1016/j.yjmcc.2005.02.026
  25. Аникина Т.А., Ситдиков Ф.Г. Пуринорецепторы сердца в онтогенезе. Казань : Типография ТГГПУ, 2011.
  26. Vassort G. Adenosine 5’-triphosphate: a P2-purinergic agonist in the myocardium // Physiol Rev. 2001. Vol. 81, N 2. P. 767–806. doi: 10.1152/physrev.2001.81.2.767
  27. Burnstock G., Kind B.F. Numbering of cloned P2 purinoceptors // Drug Development Research. 1996. Vol. 38, N 1. P. 67–71. doi: 10.1002/(SICI)1098-2299(199605)38:1<67::AID-DDR9>3.0.CO;2-J
  28. Burnstock G. Purinergic signaling // Br J Pharmacol. 2006. Vol. 147, N S1. P. S172–S187. doi: 10.1038/sj.bjp.0706429
  29. Pelleg A., Katchanov G., Xu J. Autonomic neural control of cardiac function: modulation by adenosine and adenosine 5`-triphosphate // Am J Cardiol. 1997. Vol. 79, N 12A. P. 11–14. doi: 10.1016/s0002-9149(9x)00257-5

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Отклонения параметров электрокардиограммы относительно исходных в разные периоды лёгкой степени гипоксии (14,5% О2) у лиц, входящих в 1-й (светлые столбики) и 2-й (заштрихованные столбики) кластеры (Мd±tmd).

Скачать (230KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Отклонения параметров электрокардиограммы относительно исходных на разных периодах средней степени гипоксии (12,3% О2) у лиц, входящих в 1-й (светлые столбики) и 2-й (заштрихованные столбики) кластеры (Мd±tmd).

Скачать (272KB)
Метаданные

© Бочаров М.И., Шилов А.С., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии 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».