CC BY
126
УДК 616.1- 057.36(470.1/.2)
ПОКАЗАТЕЛИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ У ВОЕННОСЛУЖАЩИХ УЧЕБНОГО ЦЕНТРА ВОЕННО-МОРСКОГО ФЛОТА РОССИИ В УСЛОВИЯХ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА
© 2008 г. А. Б. Гудков, А. А. Небученных, О. Н. Попова
Северный государственный медицинский университет, г. Архангельск
Сердечно-сосудистая система является одним из звеньев, лимитирующих кислородтранспортную функцию в организме человека, и поэтому она одной из первых вовлекается в компенсаторно-приспособительную деятельность целого организма. Представляя собой основную систему транспорта энергии, сердечно-сосудистая система признана наиболее чувствительным индикатором адаптационно-приспособительной деятельности организма как к климатогеографическим условиям, так и к профессиональной деятельности [4, 8, 10].
В клинической и физиологической практике уровень функционирования сердечно-сосудистой системы принято определять по минутному объему кровообращения (МОК), отражающему ее способность обеспечивать адекватное снабжение кровью органов и тканей, уровень максимального потребления кислорода и физической работоспособности организма [11]. Поскольку эта основная функция сердечно-сосудистой системы выполняется только при условии достаточной объемной скорости кровотока, то помимо МОК в качестве основных показателей определяют еще систолический объем кровообращения (СОК), частоту сердечных сокращений (ЧСС), среднединамическое давление (СДД) в артериях и периферическое сопротивление сосудов (ПСС) в прекапиллярах. Эти показатели характеризуют количество протекающей через сосуды крови и, следовательно, доставляемых тканям кислорода и питательных веществ.
Методика исследования
Проводилось динамическое 5-месячное наблюдение военнослужащих, которые прибыли к месту службы в г. Архангельск в учебный центр по подготовке младших корабельных специалистов.
Для обследования были сформированы две группы новобранцев. Первая группа (I), 32 человека, — это военнослужащие, призванные из Краснодарского края. Вторая группа (II), 30 человек, — военнослужащие-уроженцы Архангельской области. Каждого призванного обследовали в 5 этапов: первое обследование выполнялось через 5— 7 суток после прибытия в воинскую часть, все последующие — каждые 30 дней в течение пяти месяцев.
В состоянии покоя определяли ЧСС по данным электрокардиографии. Артериальное давление (АД) измеряли методом Н. С. Короткова. По величинам этих показателей рассчитывали СОК по формуле Старра, СДД по формуле Хикема, ПСС по формуле Пуазейла [5, 7]. Расчет этих показателей позволил охарактеризовать сократительную функцию миокарда. Минутный объем кровообращения рассчитывали как произведение СОК на ЧСС. Для углубленной оценки функционального состояния системы кровообращения рассчитывали адаптационный потенци-
Проведено динамическое 5-месячное наблюдение за функциональным состоянием сердечно-сосудистой системы (ССС) у военнослужащих учебного центра Военно-морского флота Российской Федерации в условиях Европейского Севера. Установлено, что состояние ее у молодого пополнения зависит от места призыва и длительности службы. У новобранцев из южных регионов в первые два месяца службы отмечается мобилизация деятельности ССС и уменьшение экономичности работы сердца. Третий и четвертый месяцы характеризуются возрастанием резервных возможностей ССС, в пятый месяц вновь наблюдается усиление функции кровообращения и уменьшение эффективности работы сердца. У пополнения из северных регионов отмечается относительно стабильный режим функционирования ССС. Состояние центральной гемодинамики в первые два месяца службы у пополнения из южных регионов РФ характеризуется преобладанием гиперкинетичес-кого типа кровообращения, а затем
- гипокинетического. У новобранцев из северных регионов в первые месяцы службы преобладает гипокинетический тип кровообращения, в дальнейшем происходит увеличение эукинетического и гиперкинети-ческого типов.
Ключевые слова: Север, военнослужащие, сердечно-сосудистая система.
ал (АП) [6]. Выносливость и тренированность системы кровообращения оценивали с использованием расчета коэффициента Квааса (Кв) [7]. Типы гемодинамики определяли по методике Н. И. Аринчина [3].
Статистическая обработка результатов осуществлялась с использованием электронных таблиц Microsoft Excel 97, Statistica for Windows 5.0.
Оценка достоверности различий между ними проводили по критерию Стьюдента при уровне значимости 95 % (р < 0,05).
Результаты и их обсуждение
При анализе полученных данных у военнослужащих выявляется фазный характер изменения показателей деятельности сердечно-сосудистой системы в зависимости от срока службы на Севере и места призыва новобранцев (табл. 1).
Таблица 1
Показатели деятельности сердечно-сосудистой системы у военнослужащих-новобранцев (М ± m)
Период на-блюде-ния, месяц Груп- па на- блю- де- ния N Показатель
МОК, л/мин СОК, мл ЧСС, уд./мин
1-й 32 5,1±0,1* 65,3±1,4 78,3±1,7*
II 30 4,6±0,1 65,5±1,7 70±1,8
2-й 32 5,0±0,2 67,9±1,5 74,5±2,2
II 30 4,8±0,2 66,6±1,5 72,5±1,7
3-й 32 4,6±0,1 66,4±1,5 1-3**69,3±1,7
II 30 4,8±0,2 69,9±1,4 2-3*67,5±1,7
4-й 32 5,1 ±0,2 69,5±1,5 1-4*72,9±2
II 30 4,9±0,1 1-4*70,3±1,2 70,2±1,4
5-й 32 3/5,5±0,2* 1-5**72,6±1,6 75,5±2,1*
II 30 4,9±0,2 1-5,2-5*72,4±1,7 68,3±1,3
Примечания: I - уроженцы Юга России, II - уроженцы Севера; различия между группами достоверны при * — р < 0,05; ** — р < 0,01.
Привлекают внимание более высокие величины МОК практически в течение всего периода наблюдения у новобранцев, приехавших из южных районов России (I группа) по сравнению с уроженцами Севера (II группа), что указывает на большую степень мобилизации функции кровообращения у приезжих. При этом колебания величины МОК у северян в динамике 5-месячного наблюдения незначительны (р > 0,05). Однако у новобранцев из южных районов РФ выявляется фазный характер изменений величины МОК: снижение ее на 3-й месяц службы (р < 0,05) и повышение к 5-му месяцу (р < 0,05).
При анализе динамики изменения показателя ЧСС отмечается, что в 1-й месяц службы у новобранцев I группы по сравнению с новобранцами II более высокая величина ЧСС. Это указывает на меньшую эффективность работы миокарда у приезжих, так как
при любом среднем АД и МОК более высокая ЧСС сопровождается большим потреблением кислорода и, следовательно, меньшей экономичностью работы сердца [18]. К 3—4-му месяцу величина ЧСС у I группы снижается (р < 0,01) и незначительно возрастает к
5-му месяцу (р > 0,05).Физиологический смысл уре-жения ЧСС заключается в сохранении хронотропного резерва и при этом сердечно-сосудистой системе представляется больший диапазон ответных реакций на нагрузку. У II группы новобранцев колебания величины ЧСС в течение всего 5-месячного периода наблюдений были незначительны (р > 0,05).
Межгрупповые различия показателя СОК на протяжении всех пяти месяцев службы статистически недостоверны (р > 0,05). Таким образом, достижение должной величины МОК к окончанию периода обучения у военнослужащих из южных регионов РФ происходит за счет увеличения как СОК, так и величины ЧСС. У новобранцев-северян должный уровень МОК достигается за счет возрастания величины СОК и в меньшей степени за счет увеличения ЧСС, что свидетельствует о более экономичной работе сердечно-сосудистой системы у новобранцев с Севера в отличие от группы военнослужащих, прибывших из южных районов РФ.
Установлено, что в процессе военной службы на протяжении всех пяти месяцев имела место общая тенденция к возрастанию СОК. При этом достоверное повышение величины СОК наблюдалось внутри группы через четыре и пять месяцев после прибытия в воинскую часть как у приезжих новобранцев, так и у уроженцев Севера.
Исходя из концепции В. П. Казначеева [13] о повышении роли сосудистого тонуса в обеспечении гомеостазиса сердечно-сосудистой системы в условиях Севера большой интерес представляло изучение величины ПСС в динамике 5-месячного наблюдения (рис. 1).
-1 -5
динхсек. , см 2500
2000
1500
1000 500 0
1 2 3 4 5
Месяцы службы П1 группа ■11 группа
Рис. 1. Динамика показателей периферического сопротивления сосудов у военнослужащих-новобранцев
Примечание. Различия между группами достоверны при
* — р < 0,05; ** — р < 0,01.
В I группе новобранцев в течение всех пяти месяцев службы величина ПСС ниже, чем у новобранцев
II группы (р1 < 0,01, р2 < 0,01, р3 < 0,05, р4 < 0,01, р5 < 0,05). Известно, что у постоянных жителей Севера начиная с 9—17 лет отмечается тенденция к повышению тонуса артериальных сосудов и большинство показателей достигает в 20—39 лет оптимальных значений при повышенных уровнях систолического артериального давления и ПСС [16]. Интересным является то, что как у приезжих, так у уроженцев Севера происходит снижение величины ПСС (р < 0,01) к 4—5-му месяцу наблюдения, что создает более благоприятные условия для обеспечения функции сердечно-сосудистой системы. Достаточно высокий уровень ПСС в первые два месяца военной службы в обеих группах указывает на возрастание энергетических затрат и уменьшение эффективности работы сердца в эти периоды. Это создает более сложные условия обеспечения функции сердечно-сосудистой системы, поскольку возрастает противодействие кровотоку в транспортно-демпферном звене [17].
Известно, что Сдд является чрезвычайно важным параметром сердечно-сосудистой системы, поскольку выражает энергию непрерывного движения крови и все изменения этого показателя определяются изменениями МОК и ПСС. При анализе показателей СДД между I и II группами по периодам службы достоверных различий не установлено, однако выявлены внутригрупповые изменения: достоверное снижение величин с 3-го по 5-й месяц службы в обеих группах (р < 0,01) (рис. 2).
Мм рт.ст.
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
1 2 3 4 5
Месяцы службы □ I группа ИII группа
Рис. 2. Динамика величины среднединамического давления у военнослужащих-новобранцев
Примечание. * — внутригрупповые различия достоверны при
р < 0,05.
Известно, что поддержание определенного уровня АД является способом, направленным на обеспечение достаточного кровотока, который определяет градиент кислорода между кровью и тканями. Высокие показатели СДД в 1-й месяц службы у новобранцев I и II групп указывают на напряжение адаптационных механизмов, проявляющееся усилением функции кровообращения.
Рассмотренные выше параметры деятельности системы кровообращения и ее регуляторного обеспечения все же не могут в полной мере отражать интегральную оценку функционального состояния организма. В связи с этим была проанализирована в
83,5 84 ?
1-3*
2-3*
1-3*
2-5*
84,8
8,4
8.
74,8
7ТТ8
70,3
1-5*
исследуемых группах военнослужащих величина АП [6, 7]. В целом направленность реальной тенденции ее в анализируемых группах одинакова (табл. 2). Однако у военнослужащих I группы по сравнению с новобранцами II более низкий резерв функциональных возможностей гомеостатических систем, особенно в первые два месяца службы (АП от 2,15 ± 0,03 до 2,21 ± 0,03 при р < 0,05). При сравнении показателей АП внутри групп наблюдается достоверное снижение к 3, 4, 5-му месяцам службы в обеих группах, что свидетельствует о повышении уровня функционального состояния системы кровообращения у военнослужащих в этот период.
Таблица 2
Показатели адаптационного потенциала у новобранцев в динамике военной службы (М ± т)
Группа наблю- Период наблюдения, месяц
дения 1 -й 2-й 3-й 4-й 5-й
I п=32 + 1 * 13 ,2 ,0 2, 0 2,15± 0,03* 1,81 ± 0,031-3*** 1,84± 0,03 1,82 ± 0,051-5***
II п=30 2,01 ± 0,05 1,91± 0,04 1,83± 0,03 1,84± 0,041-4** 1,71± 0,051-5***
Примечание. Различия достоверны между группами и внутри группы при * - < 0,05; ** - р < 0,01; *** - р < 0,001.
Для оценки степени тренированности системы кровообращения проводился расчет величины кв. При анализе динамики изменения кв установлено, что у военнослужащих I группы показатели выше по сравнению со II группой в первые три месяца военной службы на Севере (рис. 3).
Достоверное повышение величины кв у новобранцев I группы может свидетельствовать о достаточно высокой степени детренированности сердечно-сосудистой системы в указанные периоды службы. к 3-5-му месяцам службы наблюдается тенденция к снижению величины Кв (р > 0,05), что указывает на постепенное повышение выносливости и тренированности военнослужащих, прибывших с юга РФ.
Месяцы службы □ I группа. . ШII группа..
Рис. 3. Динамика коэффициента выносливости у военнослужащих по периодам службы
Примечание. * - различия между группами достоверны при
р < 0,05.
Различия внутри обеих групп на протяжении всех пяти месяцев службы статистически недостоверны. Динамика показателей Кв отразила особенности приспособления организма военнослужащих молодого пополнения как к условиям внешней среды Севера, так и к особенностям служебной деятельности.
Для углубленной характеристики состояния сердечно-сосудистой системы у военнослужащих новобранцев определялся тип гемодинамики (ГД) [3]. Известно, что каждый тип ГД обладает своим характером реагирования на предъявляемые физические нагрузки, влияние факторов внешней среды и может изменяться под воздействием нагрузок, при заболеваниях и утомлении [2]. Сравнительная характеристика распределения гемодинамических типов кровообращения отражает имеющиеся различия в механизмах оптимизации гемодинамического обеспечения организма у молодого пополнения (рис. 4).
100%
80%
60%
40%
20%
0%
Рис. 4. Распределение гемодинамических типов кровообращения у молодого пополнения из южных (I) и северных (II) регионов РФ
Примечание. Различия достоверны при * - р < 0,05; ** - р
< 0,01 (между группами - 0*, внутригрупповые - *0 в сравнении с первым месяцем службы).
Эти различия заключаются в преобладании в первые два месяца у военнослужащих I группы гиперки-нетического типа (53,3-53,9 %), гипокинетический тип ГД выявлен в первый месяц службы у 26,9 % и эукинетический тип у 19,2 % новобранцев. С 3-го по 5-й месяц службы на 27-30 % увеличивается количество военнослужащих с гипокинетическим типом ГД (р < 0,05). В этот же период службы на
6-13 % снижается количество военнослужащих с эукинетическим и на 19-25 % с гиперкинетическим типом ГД (р > 0,05) У военнослужащих II группы преобладающим типом в первые два месяца службы являлся гипокинетический (50-52 %), гиперкинети-ческий выявлен у 35,7-40,0 % и эукинетический у 8,0-14,3 % новобранцев. К 4-5-му месяцу службы у военнослужащих-уроженцев Севера снижается количество лиц с гипокинетическим типом на 16-32 % (р < 0,05) за счет прироста эукинетического типа на 21% (р < 0,05). К этому периоду времени
наблюдается тенденция к увеличению числа военнослужащих с гиперкинетическим типом ГД на 6-11 % (р > 0,05).
Используя методику оценки сдвигов ГД при воздействии неблагоприятных факторов внешней среды и особенно военно-профессионального труда по
B. Г. Дорошеву с соавт. [12], можно сделать вывод о том, что изменение гипокинетического типа ГД на эукинетический к 4-5-му месяцу службы с тенденцией увеличения гиперкинетических типов у военнослужащих II группы является признаком оптимального расходования функциональных резервов системы кровообращения. В. И. Давиденко с соавт. [9] считают специфичной для северных регионов гипер-кинетическую активацию системы кровообращения. К такому мнению об оптимальности гиперкинетичес-кого типа ГД для реализации аэробных потребностей организма в высоких широтах авторы приходят в своих исследованиях, проведенных на лицах, адаптирующихся к условиям холодного климата Сибири. Как оптимальный адаптивный тип определяется именно гиперкинетический, при этом авторы расценивают гиперкинетическую направленность кардиодинамики как универсальную реакцию системы кровообращения в высоких широтах. В пользу этого утверждения свидетельствуют наличие признаков гиперфункции системы кровообращения как специфического ответа организма у северян с продолжительным сроком проживания на Севере [14]. Переход от гиперкинетичес-кого и эукинетического типов к гипокинетическому у военнослужащих I группы к 4-5-му месяцу службы свидетельствует о напряжении механизмов регуляции, возможно, в результате кумуляции утомления. Реакцию по гипокинетическому типу следует расценивать как неудовлетворительную, протекающую на фоне снижения регуляторных возможностей организма. В работах А. А. Айдаралиева с соавт. [ 1 ] отмечается, что при анализе гипоксической устойчивости у лиц, прибывающих в районы Крайнего Севера, установлена зависимость между типами ГД и переносимостью гипоксии. Согласно результатам проведенных натурных исследований и экспериментальных данных наименьшей устойчивостью к кислородной недостаточности обладают те, у кого преобладают гипокинетические типы гемодинамики. В исследованиях на мигрантах с длительным «полярным стажем»
C. Л. Совершаева [ 15] установила, что как гипер-, так и гипокинетические типы ГД включают в себя по крайней мере два подтипа: оптимальный с достаточными резервами компенсации и истощенных резервов и что наименее благоприятный вариант гемодинамического обеспечения жизненных функций характеризуется не только низким сердечным выбросом, низким уровнем кровоснабжения тканей, но и высокими показателями сосудистого сопротивления. Вероятно, повышение сосудистого компонента в гемодинамическом обеспечении у военнослужащих, призванных из южных
регионов РФ, обусловлено действием дестабилизирующих факторов: резкая смена места проживания и военная служба в условиях сурового климата Севера. Установленная характеристика распределения гемодинамических типов кровообращения в исследуемых группах отражает имеющиеся различия в механизмах оптимизации гемодинамического обеспечения организма. Эти различия заключаются в преобладании сосудистых реакций у военнослу-жащих-«южан» и увеличении числа эукинетических и гиперкинетических типов ГД у военнослужащих-«северян».
Таким образом, проведенные исследования позволили установить особенности функционального состояния сердечно-сосудистой системы у молодого пополнения, проходящего военную службу в условиях Европейского Севера. У новобранцев из южных регионов России в первые два месяца службы отмечается мобилизация деятельности сердечно-сосудистой системы и уменьшение экономичности работы сердца. Третий и четвертый месяцы характеризуются возрастанием резервных возможностей сердечно-сосудистой системы, в пятый месяц вновь наблюдается усиление функции кровообращения и уменьшение эффективности работы сердца. У молодого пополнения из северных регионов РФ в течение 5-месячного наблюдения отмечается относительно стабильный режим функционирования сердечно-сосудистой системы. Состояние центральной гемодинамики в первые два месяца военной службы у молодого пополнения из южных регионов РФ характеризуется преобладанием гиперкинетического типа кровообращения, а затем
- гипокинетического. У новобранцев из северных регионов РФ в первые месяцы службы преобладает гипокинетический тип кровообращения, в дальнейшем происходит увеличение эукинетического и гиперки-нетического типов гемодинамики.
INDICES OF CARDIOVASCULAR SYSTEM ACTIVITY IN MILITARY MEN FROM RUSSIAN NAVY TRAINING CENTER IN CONDITIONS OF EUROPEAN NORTH
А. B. Gudkov, А. А. Nebuchennykh, О. N. Popova
Northern State Medical University, Arkhangelsk
A dynamic 5-month observation of functional condition of the cardiovascular system (CVS) in military men of a Russian Navy training center in the European North conditions has been carried out. It has been established that the CVS state in young recruits of the Army depends on a place of call-up and a service period. In recruits from the RF southern regions during the first two months of service, mobilization of the CVS activity and a decrease in economy of the heart work were registered. The third and fourth months were described by the CVS increased reserved abilities, during the fifth month, more intensive circulation function and decreased effectiveness of the heart work were observed again. In young recruits from the northern regions, a relatively stable regime of the CVS functioning was registered. The central hemodynamics state in the RF southern recruits during the first two months of military service was described by the predominance of hyperkinetic blood circulation, and then — hypokinetic. In the northern recruits during the first months of service, the hypokinetic type of circulation was predominant, later on, the eukinetic and hyperkinetic types of hemodynamics became predominant.
Key words: the North, military men, cardiovascular system.
Контактная информация:
Гудков Андрей Борисович — доктор медицинских наук, профессор, директор института гигиены и медицинской экологии Северного государственного медицинского университета
Адрес: 163000, г. Архангельск, пр. Троицкий, д. 51, СГМУ
Тел. (8182) 21-50-93
Статья поступила 09.10.2007 г.
