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

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).