Особенности показателей кардиореспираторной системы на севере и их динамика у участников арктических экспедиций и зимовки на полярной станции «Северный полюс-41»

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Целью данной работы было синхронное изучение показателей сердечно-сосудистой системы и дыхания с поиском их взаимосвязи у жителей разных широт и в высокоширотных арктических экспедициях. Влияние места жительства на показатели кардио-респираторной системы изучали у 113 мужчин – работников промышленных предприятий (г. Сочи, г. Москва, Север). Адаптацию к условиям кратковременных арктических экспедиций оценивали у мужчин (всего 43 чел., в возрасте 35–60 лет), контролем были 15 жителей Москвы того же возраста. Динамику адаптивных процессов в условиях арктических экспедиций оценивали по результатам тестирований до и после начала экспедиций, на полярной станции «Северный полюс-41» (СП-41) – ежемесячно. Проводили по две двухминутные регистрации на приборе «спироартериокардиоритмограф» (САКР): с произвольным дыханием и с контролируемым дыханием с частотой 6 циклов в минуту. Оценивали амплитудно-временные показатели усредненного цикла дыхания, а также статистические показатели вариабельности сердечного ритма (ВСР) SDNN и RMSSD. Показано, что для жителей Севера, в отличие как от южан, так и от москвичей, характерен более короткий вдох. В показателях ВСР у северян отмечены более низкие по сравнению с жителями Сочи величины SDNN, с аналогичной тенденцией (p = 0.065) у величины RMSSD. Только у северян показатели дыхания и ВСР коррелировали между собой. Динамика оцениваемых показателей кардиореспираторной системы в кратковременных (до 4 нед.) арктических экспедициях не выявлена ни при одном из использованных паттернов дыхания, ни при двукратном, ни при трехкратном проведении тестирований. В мониторинге на СП-41 обнаружено, что через 2–3 дня после начала экспедиции в условиях контролируемого дыхания был снижен показатель RMSSD. Через месяц после начала зимовки в тесте с контролируемым дыханием зарегистрировано снижение величины дыхательного объема (на уровне тенденции, p = 0.078) и снижение показателей SDNN и RMSSD. В высокоширотных экспедициях снижение показателей автономной регуляции наблюдается на фоне сокращения объемных, но не временных показателей дыхательного цикла. Такие изменения выявляются только в тестах с дыханием с частотой 6 циклов в мин.

Об авторах

Н. Б. Панкова

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»

Email: nbpankova@gmail.com
Москва, Россия

И. Б. Алчинова

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»

Email: nbpankova@gmail.com
Россия, Москва, Россия

Р. П. Буйнов

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»

Email: nbpankova@gmail.com
Россия, Москва, Россия

М. А. Лебедева

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»

Email: nbpankova@gmail.com
Россия, Москва, Россия

А. Б. Черепов

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»

Email: nbpankova@gmail.com
Москва, Россия

К. В. Фильчук

ФГБУ «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт»

Email: nbpankova@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург, Россия

М. Ю. Карганов

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»

Автор, ответственный за переписку.
Email: nbpankova@gmail.com
Россия, Москва, Россия

Список литературы

  1. Варламова Н.Г., Рогачевская О.В., Бойко Е.Р. Функция внешнего дыхания у юношей и девушек в тепле и на холоде // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2014. № 2(18). С. 50.
  2. Попова О.Н., Гудков А.Б. Морфофункциональные особенности дыхательной системы у северян // Экология человека. 2009. № 2. С. 53.
  3. Шишкин Г.С., Устюжанинова Н.В., Гультяева В.В. Изменения функциональной организации системы внешнего дыхания у жителей Западной Сибири в зимнее время года // Физиология человека. 2014. Т. 40. № 1. С. 106.
  4. Aidaraliyev A.A., Maximov A.L., Mala T. Physiologic adaptation changes of the “Bering Bridge” expedition participants // Arctic Med. Res. 1993. V. 52. № 2. P. 55.
  5. Вдовенко С.И., Максимов А.Л. Функциональные особенности внешнего дыхания юношей – жителей различных климатогеографических зон Магаданской области // Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН. 2011. № 4. С. 14.
  6. Аверьянова И.В., Максимов А.Л. Адаптивные особенности перестройки кардиогемодинамики и газообмена при тестирующей нагрузке у молодых уроженцев Севера различных поколений // Сибирский научный медицинский журнал. 2023. Т. 43. № 4. С. 55.
  7. Шишкин Г.С., Устюжанинова Н.В. Дыхание в условиях низких температур // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2013. № 50. С. 9.
  8. Udaya I.B., Laxmi C.C., Abhishekh H.A. et al. Spirometry Changes in Cold Climatic Conditions of Antarctica // Indian J. Chest. Dis. Allied Sci. 2015. V. 57. № 4. P. 259.
  9. Маньковська І.М., Моісеєнко Є.В., Демченко М.П. та ін. Характеристика змін дихальної функції людини після тривалого перебування в Антарктиці // Фізіол. Журн. 2005. Т. 51. № 3. P. 25.
  10. O'Brien K.A., Pollock R.D., Stroud M. et al. Human physiological and metabolic responses to an attempted winter crossing of Antarctica: the effects of prolonged hypobaric hypoxia // Physiol. Rep. 2018. V. 6. № 5. P. e13613.
  11. Lundell R.V., Räisänen-Sokolowski A.K. et al. Diving in the Arctic: Cold water immersion's effects on heart rate variability in Navy divers // Front. Physiol. 2020. V. 31. № 10. P. 1600.
  12. Дёмин Д.Б. Сердечно-сосудистые реакции на общее холодовое воздействие у людей с различным вегетативным тонусом // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2022. № 2. С. 93.
  13. Ruffle J.K., Hyare H., Howard M.A. et al. The autonomic brain: Multi-dimensional generative hierarchical modelling of the autonomic connectome // Cortex. 2021. V. 143. P. 164.
  14. Matusik P.S., Zhong C., Matusik P.T. et al. Neuroimaging studies of the neural correlates of heart rate variability: A systematic review // J. Clin. Med. 2023. V. 12. № 3. P. 1016.
  15. Виноградова О.Л., Боровик А.С., Жедяев Р.Ю., Тарасова О.С. Дыхательная синусовая аритмия: физиологические механизмы и связь с колебаниями системного артериального давления // Физиология человека. 2024. Т. 50. № 3. С. 102.
  16. Patros M., Ottaviani M.M., Wright L. et al. Quantification of cardiac and respiratory modulation of axonal activity in the human vagus nerve // J. Physiol. 2022. V. 600. № 13. P. 3113.
  17. Cramer H., Sellin C., Schumann D., Dobos G. Yoga in arterial hypertension // Dtsch. Arztebl. Int. 2018. V. 115. № 50. P. 833.
  18. Jayawardena R., Ranasinghe P., Ranawaka H. et al. Exploring the therapeutic benefits of Pranayama (yogic breathing): A systematic review // Int. J. Yoga. 2020. V. 13. № 2. P. 99.
  19. Валуева М.Н. Произвольная регуляция вегетативных функций организма. М.: Наука, 1967. 95 с.
  20. Панкова Н.Б., Семашко Л.В. Физиологический анализ психофизической тренировки // Валеология. 2009. № 4. С. 60.
  21. Lalanza J.F., Lorente S., Bullich R. et al. Methods for heart rate variability biofeedback (HRVB): A systematic review and guidelines // Appl. Psychophysiol. Biofeedback. 2023. V. 48. № 3. P. 275.
  22. Pankova N.B., Alchinova I.B., Cherepov A.B. et al. Cardiovascular system parameters in participants of Arctic expeditions // Int. J. Occup. Med. Environ. Health. 2020. V. 33. № 6. P. 819.
  23. Pankova N.B., Buynov R.P., Filchuk K.F. et al. Dynamics of indicators of the cardiovascular system and its autonomic regulation during overwintering in the Arctic // Univ. J. Public Health. 2024. V. 12. № 4. P. 717.
  24. Пивоваров В.В. Спироартериокардиоритмограф // Медицинская техника. 2006. № 1. С. 38.
  25. Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Task force of the European society of cardiology and the North American society of pacing and electrophysiology // Eur. Heart J. 1996. V. 17. № 3. P. 354.
  26. Christensen M.M.B., Hansen C.S., Fleischer J. et al. Normative data on cardiovascular autonomic function in Greenlandic Inuit // BMJ Open Diabetes Res. Care. 2021. V. 9. № 1. P. e002121.
  27. Moraes M.M., Bruzzi R.S., Martins Y.A.T. et al. Hormonal, autonomic cardiac and mood states changes during an Antarctic expedition: From ship travel to camping in Snow Island // Physiol. Behav. 2020. V. 224. P. 113069.
  28. Maggioni M.A., Merati G., Castiglioni P. et al. Reduced vagal modulations of heart rate during overwintering in Antarctica // Sci. Rep. 2020. V. 10. № 1. P. 21810.
  29. Sevoz-Couche C., Laborde S. Heart rate variability and slow-paced breathing:when coherence meets resonance // Neurosci. Biobehav Rev. 2022. V. 135. P. 104576.
  30. Gholamrezaei A., Van Diest I., Aziz Q. et al. Psychophysiological responses to various slow, deep breathing techniques // Psychophysiology. 2021. V. 58. № 2. P. e13712.
  31. Del Coco L., Greco M., Inguscio A. et al. Blood metabolite profiling of Antarctic Expedition members: An 1H NMR spectroscopy-based study // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. № 9. P. 8459.
  32. La Rovere M.T., Porta A., Schwartz P.J. Autonomic control of the heart and its clinical Impact. A personal perspective // Front. Physiol. 2020. V. 11. P. 582.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

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».